Interactions lumière-tissu dans le diagnostic et le traitement du cancer de la vessie - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2005

Tissue-light interactions in the diagnosis and treatment of bladder cancer

Interactions lumière-tissu dans le diagnostic et le traitement du cancer de la vessie

Sami El Khatib
  • Function : Author
  • PersonId : 757132
  • IdRef : 095230521

Abstract

Photodynamic therapy (PDT) is a treatment modality which results from the light interaction with a photosensitizer in the presence of oxygen. The ultimate objective of such a treatment is to destroy the tumor with the least damage to surrounding healthy tissues. Treatment parameters optimisation allows for a satisfactory therapeutic outcome. Intravesical instillation of hexaminolevulinate (hALA) at 8 and 16 mM in the rat bladder induces the transient synthesis of protoporphyrin IX (PpIX) in healthy and tumor bladder epithelium with comparable fluorescence concentrations and intensities, two and three hours after the end of one hour of hALA instillation. Bladder irradiation at 630 nm and 20 J/cm2 (100mW/cm2) induces complete tumor destruction without damage to adjacent epithelium and bladder wall at 8 mM and 20 J/cmZ. Contrarily, at 16 mM, irradiation with the same treatment conditions did not result in tumor destruction where total wall necrosis was observed. A two-fold faster photobleaching kinetic at 16 rnM compared to 8 mM which coincides with a diffuse cytoplasmic distribution of PpIX at 16 mM compared to localized distribution at 8 mM could explain the inversed treatment outcome. Cell viZio is a fibered confocal fluorescence imaging device dedicated to non invasive in situ and in vivo endoscopic confocal microscopy using miniaturized fiberoptic probes. Endoscopic examination of the healthy bladder allows the distinction of the three cell types present in normal rat urothelium after intravesical instillation of Rhodamine 123 (100pM, 30mn). Individual tumor cells could not be demarcated due to the fluorescence signal saturation and the entire tumor appeared as brightly homogenous fluorescence blot, surrounded by small inflammatory cells. This technique allows the differentiation of the normal from the transformed epithelium. An ideal bladder tumor model should produce a unique tumor, surrounded by a normal epithelium with a predictable localization and stage. Focal epithelial destruction followed by focal or global cell implantation produces intraepithelial tumors, surrounded by normal epithelium, however, covered by 1-3 normal cell layers.
La thérapie photodynamique (PDT) est une modalité de traitement qui résulte de l'interaction de la lumière avec le photosensibilisant en présence d'oxygène. Le but ultime de la PDT est de détruire la tumeur avec le moindre dommage pour les tissus normaux adjacents. L'optimisation des paramètres du traitement permet d'obtenir un effet thérapeutique satisfaisant. L'instillation intravésicale de l'hexylester d'acide aminolévulinique (hALA) à 8 et 16mM chez le rat entraîne la synthèse transitoire de la PpIX au niveau de l'épithélium normal et tumoral avec une concentration et une intensité de fluorescence comparables, deux et trois heures après la fin d'une heure d'instillation d'hALA. L'irradiation de la vessie à 630 nm (100mW/cm2) entraîne la destruction de la tumeur sans altérer la paroi et l'épithélium adjacents à 8mM et 20 J/cm2. Par contre, à 16mM, la tumeur persiste alors que la paroi est complètement détruite avec les mêmes conditions d'irradiation. Le photoblanchiment deux fois plus rapide de la PpIX à 16mM comparée à 8mM ainsi que la distribution diffuse de la PpIX dans le cytoplasme à 16mM comparée à une diffusion focale à 8mM peuvent expliquer la disparité des réponses au traitement par PDT entre les deux concentrations. Cell viZioTM est un instrument de microscopie confocale fibrée destiné à l'imagerie non invasive in situ et in vivo grâce à sa fibre optique miniaturisée compatible à l'endoscopie. L'examen de la vessie saine après instillation intravésicale de la Rhodamine 123 (100µM, 30 min), permet de visualiser les trois types de cellules de l'épithélium transitionnel du rat (superficielles, intermédiaires et basales). Par contre, les cellules tumorales (AY27) ne peuvent pas être individualisées. Mais, du à la saturation du signal de fluorescence, la tumeur apparait comme un spot de fluorescence intense entourée par des petites cellules inflammatoires moins fluorescentes. Cette technique permet de différencier l'épithélium normal de l'épithélium tumoral. Un modèle de tumeur vésicale idéal doit produire une tumeur unique, entourée d'un épithélium normal, de localisation et de stade prédictifs. La destruction focale de l'épithélium suivie de l'application globale ou focale de cellules tumorales entraîne le développement de tumeurs intraépithéliales entourées d'un épithélium normal, mais elles sont recouvertes par 1 à 3 couches de cellules normales.
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Dates and versions

tel-01746972 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01746972 , version 1

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Cite

Sami El Khatib. Interactions lumière-tissu dans le diagnostic et le traitement du cancer de la vessie. Biologie cellulaire. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2005. Français. ⟨NNT : 2005NAN11315⟩. ⟨tel-01746972⟩
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