Summary
Aim : Disturbances of the D4 receptor subtype have been implicated in the genesis of a
broad range of psychiatric disorders. In order to assess the suitability of a radioiodinated
analogue of the D4-selective ligand FAUC 113 for tracer studies in vivo, we investigated
the in-vivo stability, biodistribution and brain-uptake of 7-131 I-FAUC 113 in Sprague-Dawley rats. Methods : Radiolabelling was carried out with high radiochemical yield and specific activity.
After intravenous injection, blood and tissue samples, taken at designated time intervals,
were collected for analysis. Analyses of metabolites were performed by radiohplc and
radio-tlc. For in-vivo evaluation, sagittal cryo-sections of the rat brain were investigated
by in-vitro and exvivo autoradiography on a μ-Imager system. Results : 7-131 I-FAUC 113 was rapidly cleared from blood. Highest uptake was observed in kidney (0.603±0.047%
ID/g, n=4) and liver (0.357±0.070% ID/g, n=4) at 10 min p.i.; 7-131 I-FAUC 113 displayed rapid uptake (0.21-0.26% ID/g) and fast clearance in various
brain regions consistent with the determined logP-value of 2.36±0.15 (n=4). In-vivo
stability of 7-131 I-FAUC 113 was confirmed in the frontal cortex (>95%). Ex-vivo autoradiography revealed
a frontal cortex-to-cerebellum ratio of 1.57±0.13 at 10 min p.i. (n=6). Coinjection
with L-750667 could not suppress any putative specific binding of 7-131 I-FAUC 113. In-vitro autoradiography using authentic 7-iodo-FAUC 113 or L-750667 failed
to cause significant displacement of the radioligand. Conclusions : Radioiodinated FAUC 113 does not allow imaging of D4 receptors in the rat brain
in vivo nor in vitro. Further work should aim at the development of selective dopamine
D4 radioligands with improved tracer characteristics, such as receptor affinity and
subtype selectivity, specific activity or blood-brainbarrier permeability.
Zusammenfassung
Ziel : Für eine Vielzahl psychiatrischer Erkrankungen wird eine Implikation des Dopamin-D4-Rezeptorsubtyps
diskutiert. Um die Eignung eines radioiodierten Analogons des D4-selektiven Liganden
FAUC 113 für Tracerstudien in vivo zu beurteilen, haben wir die in-vivo-Stabilität,
Bioverteilung sowie die Hirnaufnahme von 7-131 I-FAUC 113 in Sprague-Dawley-Ratten untersucht. Methoden : Die Radiomarkierung lieferte den Tracer in hoher radiochemischer Ausbeute und spezifischer
Aktivität. Nach intravenöser Injektion wurden die zu bestimmten Zeitpunkten entnommenen
Blut- und Gewebeproben zur Radio-HPLC/Radio-DC Metabolitenanalyse gesammelt. Für die
in-vivo Evaluierung wurden sagittale Kryo-Gewebeschnitte des Rattenhirns mit Hilfe
der in-vitro- und ex-vivo-Autoradiographie an einem μ-Imager untersucht. Ergebnisse : 7-131 I-FAUC 113 wurde schnell aus dem Blut ausgeschieden. Die höchste Aufnahme wurde in
der Niere (0.603±0.047% ID/g, n=4) und Leber (0.357±0.070% ID/g, n=4) 10 min p.i.
beobachtet. 7-131 I-FAUC 113 zeigte in verschiedenen Hirnregionen eine schnelle Aufnahme (0.21-0.26%
ID/g) sowie Auswaschung. Dies stimmt mit dem ermittelten LogP-Wert von 2.36±0.15 (n=4)
überein. Die in-vivo- Stabilität von 7-131 I-FAUC 113 im frontalen Cortex wurde bestätigt (>95%). Die ex-vivo Autoradiographie
zeigte ein Cortex/Cerebellum-Verhältnis von 1.57±0.13, 10 min p.i. (n=6). Eine Coinjektion
mit L-750667 konnte die vermeintlich spezifische Bindung von 7-131 I-FAUC 113 im Gehirn nicht unterdrücken. In der in-vitro-Autoradiographie unter Verwendung
von 7-iodo-FAUC 113 oder L-750667 erfolgte keine signifikante Deplazierung des Radioliganden.
Schlussfolgerung : Das radioiodierte FAUC 113 erlaubt in vivo sowie in vitro keine Darstellung des
D4-Rezeptors im Rattenhirn. Weiterführende Studien sollten auf die Entwicklung von
D4-selektiven Radioliganden mit verbesserten Eigenschaften, wie Rezeptoraffinität
und Subtypselektivität, spezifische Aktivität oder Blut-Hirn-Schranken- Durchgängigkeit,
abzielen.
Keywords D4 receptor - radioligand - autoradiography
Schlüsselwörter D4-Rezeptor - Radioligand - Autoradiographie