Download PDF
Nuklearmedizin 1973; 12(04): 320-327
DOI: 10.1055/s-0038-1624832
Originalarbeiten — Original Articles — Travaux Originaux
Schattauer GmbH

Incorporation of 131Iododeoxyuridine into the DNA of Tumourbearing Rats after Partial Synchronization as a Tool in Scintigraphic Tumour Localization

L’utilisation de l’incorporation de 131Iododesoxyuridine dans l’ADN des rats portant des tumeurs après une synchronisation partielle pour la localization scintigraphique des tumeursEinbau von 131Joddesoxyuridin in die DNS von tumortragenden Ratten nach Teilsynchronisation unter dem Aspekt der positiven Tumorlokalisation
J. Schuhmacher
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
,
H. Kampmann
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
,
J. Mattern
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
,
M. Volm
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
,
K. Wayss
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
,
J. Zimmerer
1   German Cancer Research Center, Heidelberg Institute of Nuclear Medicine and Institute of Experimental Pathology
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Received:02 November 1973

Publication Date:
05 February 2018 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Après la synchronisation partielle avec l’Hydroxurée (HU), l’incorporation in vivo de 131Iododesoxyuridine (131IUdR) dans les tumeurs ainsi que dans dix organes des rats a été examinée. La synthèse de l’ADN ne comptait que 5% de la valeur normale, ceci pendant huit heures et demie. (La dose de HU appliquée six fois, à raison de 50 mg/kg du poids du corps). 90 minutes après la dernière application, des animaux par groupes de six furent traités avec du 131IUdR dans un délai de 30 minutes. 48 heures après le traitement avec du 131IUdR, les animaux ont été tués et l’activité du 131IUdR dans les tumeurs et les organes différents a été mesurées. Le degré de synchronisation ainsi que le maximum de fixation montraient des différences dans des différents organes. (Cerveaux et sang pas d’augmentation; iléum, foie, rate: facteur 1,5—1,8; poumon, tumeur, muscle, os: facteur 2,1—2,5; estomac, reins: facteur 3,6—4,5).

Les images scintigraphiques par le 131IUdR des rats nonsynchronisés et des rats partiellement synchronisés ont revelées que les tumeurs dans la région pulmonaire des rats peuvent être mieux demonstrées par une synchronisation partielle.

Summary

The rates of incoporation in vivo of 131Iododeoxyuridine (131IUdR) into the tumour and into 10 organs of tumour-bearing rats was investigated after partial synchronization with hydroxyurea (HU). The rate of DNA synthesis was reduced to 5% of the normal value over aperiod of 8.5 h by six successive injections of HU (50 mg/kg body weight). Commencing 1.5 h after the last HU injection, groups of 6 animals were injected with 131IUdR at intervals of 0.5 h. The animals were killed 48 h after this treatment and 131IUdR activity in the individual organs and in the tumour was determined. The results showed that the maximal uptake of 131IUdR after partial synchronization varied from organ to organ (not increased: brain, blood; increased by a factor of 1.5-1.8 duodenum, liver, spleen; increased by a factor of 2.1-2.5 lung, tumour, muscle, bone; increased by a factor of 3.6-4.5 stomach, kidney). Moreover, the time to reach maximal incorporation after HU treatment is different according to the tissue under investigation.

The use of 131IUdR as a tumour-localizing agent in scintigraphy of tumourbearing rats previously injected with HU showed that this method of partial synchronization clearly facilitates the detection of tumours in the lung area.

Es wurde der in vivo Einbau von 131Joddesoxyuridin (131JUdR) in den Tumor und in 10 Organe von Ratten nach vorheriger Teilsynchronisation mit Hydroxyharnstoff (HU) untersucht. Die DNS-Syntheserate wurde für 8,5 h auf 5% des Nöi-malwertes gedrückt (6malige HU-Gabe von 50 mg/kg Körpergewicht). Beginnend 1,5 h nach der letzten HU-Gabe wurde jeweils 6 Tieren im Abstand von 0,5 h 131JUdR appliziert. 48 h nach der Applikation wurden die Tiere getötet und de JUdR-Aktivität in den einzelnen Organen und im Tumor bestimmt. Dabei wurde in den einzelnen Geweben ein unterschiedlicher Synchronisationsgrad (Gehirn, Blut: keine Einbausteigerung; Dünndarm, Leber, Milz: Faktor 1,5—1,8; Lunge, Tumor, Muskel, Knochen: Faktor 2,1—2,5; Magen, Niere: Faktor 3,6— 4,5) sowie eine unterschiedliche zeitliche Lage der Einbaumaxima beobachtet.

Szintigraphische Aufnahmen mit 131JUdR von unsynchronisierten und teilsynchronisierten tumortragenden Ratten zeigten, daß durch Teilsynchronisation eine deutlich höhere Nachweisempfindlichkeit von Tumoren im Lungenbereich von Ratten erreicht werden kann.

* Biological half life of I- after blockage of the thyroid gland = 12 h.


 

  • References

  • 1 Barmann T. E. Enzyme handbook Vol I + II. Springer Verlag; Berlin-Heidelberg-New York: 1969
    Search in Google Scholar
  • 2 Oppell W. W, Clarkson D. R, Melvin S. L. Metabolism of 5-Iodo-2-deoxyuridine in brain and liver of dogs. Res. Commun. Clin. Pat. Pharm 1971; 2: 553
    Search in Google Scholar
  • 3 Baugnet-Mahieu L, Goutier R. Mechanisms responsible for low incorporation into DNA of thymidine analogue 5-Iodo-2-deoxyuridine. Biochem. Pharm 1968; 17: 1017
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 4 Kronenberger P. H, Porschen W, Feinendegen L. E. In vivo Ganzkörpermessung von Tumormäusen zur Bestimmung von injiziertem 125JUdR. 10. Int. Jahrestg. d. Ges. f. Nuclearmed., Freiburg. 1972
    Search in Google Scholar
  • 5 Calabresi P, Cardoso S. S, Fink S. C, Kligermann M. M, von Essen C. F, Chu M. Y, Welch A. D. Initial studies with 5-Iodo-2-deoxyuridine. Cancer Res 1961; 21: 550
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 6 Kriss J. P, Maruyama Y, Tung L. A, Bond S. B, Revesz L. The fate of 5-Bromodeoxyuridine, 5-Bromodeoxycytidine and 5-Iododeoxycytidine in man. Cancer Res 1963; 23: 260
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 7 Barett H. W, West R. A. Dehalogenation of substituted pyrimidines in vivo. J. Amer. Chem. Soc 1956; 78: 1612
    CrossrefSearch in Google Scholar
  • 8 Dethlefsen L. A. Reutilisation of 131I 5-Iodo-2-deoxyuridine as compared to 3H-thymidine in mouse duodenum and mammary tumor. J. Natl. Cancer Inst 1970; 44: 827
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 9 Pahl H. B, Gordon M. P, Ellison R. R. Some aspects of the metabolism of 5-Bromouracil. Arch. Biochem. Biophys 1959; 79: 245
    CrossrefSearch in Google Scholar
  • 10 Hampton E. G, Eidinoff M. L. Administration of 5-Iodo-2-deoxyuridine 131I in mouse and rat. Cancer Res 1961; 21: 345
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 11 Clifton K. H, Szybalski W, Heidelberger C, Collin F. F, Ansfield F. J, Varm H. Incorporation of 125I labelled Iododeoxyuridine into the deoxyribonucleic acid of murine and human tissues following therapeutic doses. Cancer Res 1963; 23: 1715
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 12 Prusoff W. H. Incorporation of Iododeoxyuridine into the deoxyribonucleic acid of mouse-EHRLICH-ascites tumor cells in vivo. Biochem. Biophys. Acta 1960; 39: 327
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 13 Kriss J. P, Bond S. B. The effect of natural and unnatural pyrimidines and pyrimidine-nucleosides on the phosphorolysis of 5 Iododeoxyuridine by mouse liver extract. Biochem. Pharm 1964; 13: 365
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 14 Prusoff W. H. A review of some aspects of 5-Iododeoxyuridine and azauridine. Cancer Res 1963; 23: 1246
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 15 Druckrey H, Ivankovic S. Transplacentare Erzeugung maligner Tumoren des NervensystemsI. Äthylnitrosoharnstoff an BD IX-Ratten. Z. Krebsforsch 1968; 71: 320
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 16 Druckrey H, Landschütz C, Ivankovic S. Transplacentare Erzeugung maligner Tumoren des NervensystemsII. Äthylnitrosoharnstoff an 10 genetisch definierten Rattenstämmen. Z. Krebsforsch 1970; 73: 371
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 17 Rajewsky M. F, Hülser D. F, Fabricius E. Untersuchungen zur Synchronisation in vivo: Temporäre Inhibition der DNA-Synthese durch Hydroxyharnstoff in normalen und malignen Säugerzellsystemen. Z. Krebsforsch 1971; 76: 266
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 18 Süss R, Volm M. Rapid screening of macromolecular synthesis in single cell cultures. Naturwissenschaften 1968; 55: 134
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 19 Volm M, Spielhoff R, Süss R. Schnellbestimmung der DNS-Synthese mit 3H-Thymidin. Naturwissenschaften 1968; 55: 390
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 20 Sinclair W. K. Hydroxyurea: Effects on Chinese hamster cells grown in culture. Cancer Res 1967; 27: 297
    PubMedSearch in Google Scholar