Radyasyon çalışanlarında tiyol-disülfid homeostazisinin değerlendirilmesi
Evaluation of thiol-disulfide homeostasis in radiation workers
Yazar: URAL KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. SİNAN TAN
Kırıkkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Homeostaz = Homeostasis ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Tiyoller = Thiols ; İş sağlığı = Occupational health

Özet:
Serbest oksijen radikallerinin kimyasal olarak aktif olduğu, bir çok
hastalığın temelinde rol oynadığı bilinmektedir. Radyasyon, gözle
görülemeyen, serbest radikal oluşumundan sorumlu önemli nedenlerden
biridir. Radyasyon kaynakları enerjilerini transfer ederek maddeleri eksite ve
iyonize edebilir. Eksite ve iyonize olan maddeler organizmadaki
makromoleküllerden olan deoksiribonükleik asit (DNA), protein gibi yapıları
okside ederek oksidatif stres oluşumuna katkıda bulunur. Zamanla hücresel
homeostazis bozulabilir ve karsinogenez süreçleri oluşabilir.
Doğal ve yapay olarak etrafımızda bulunan radyasyon
kaynaklarından, tıbbı sektörde kullanılan şekline olan maruziyet, son yıllarda
görüntüleme teknolojisindeki ilerleme ve tedavi seçeneklerindeki (girişimsel
işlemler gibi) yenilikler nedeniyle artmıştır. Bu yüzden iyonizan radyasyona
maruziyette artış dikkati çekmektedir. İyonize radyasyon tehlikelidir ve
koruma gerektirmektedir. Radyasyon çalışanları kronik düşük doz iyonizan
radyasyona maruz kalan riskli bir gruptur. Radyasyon çalışanlarında kronik
maruziyete bağlı oksidatif stres durumunu gösteren çok az çalışma vardır.
Tiyol grupları sülfidrid grubu içeren oksidatif stres durumlarında
önemli role sahip olan bileşiklerdir. Serbest oksijen radikallerinin primer
hedeflerinden biri sülfür içeren aminoasitlerin tiyol gruplarıdır. Tiyol grupları
oksidanlar ile oksidasyon reaksiyonlarına girerek disülfid bağları oluşturur. Bu
disülfid bağları tiyol gruplarına geri redüklenebilir. Böylelikle dinamik tiyoldisülfid
homeostazisi sağlanır.
Bu çalışmanın amacı; yeni, kolay hesaplanabilen, değerlendirilebilen
ve göreceli ucuz oksidatif stres belirteci olan tiyol-disülfid homeostazisini
radyasyon ortamında çalışanlarda incelemek ve bunu da radyasyon
ortamında çalışmayan sağlıklı kontrollerle karşılaştırmaktır.
Totalde 108 katılımcı çalışmaya dahil edildi. Girişimsel radyoloji,
girişimsel kardiyoloji, nükleer tıp ünitelerinde çalışan toplam 63 katılımcı
radyasyon ortamında çalışan grubu oluştururken, aynı hastanede radyasyon
ortamı dışında çalışan 45 kişi sağlıklı kontrol grubunu oluşturdu. Çalışmaya
katılan çalışanların maruz kaldıkları radyasyon dozu yıllık izin verilen düzey
olan 50 milisievertin altındaydı. Katılımcıların kanları 8 saat açlık sonrası
toplandı. Serum tiyol-disülfid homeostazisi yakın zamanda Erel ve Neşelioğlu
tarafından geliştirilen spektrofotometrik metod ile değerlendirildi.
Radyasyon ortamında çalışanlarda ortalama serum nativ tiyol
değerinde (528,96 ± 86,42 μmol/L) kontrol gruba göre (561,05 ± 104,83
μmol/L) istatistiksel olarak anlamlı düşüklük saptandı (p=0,045). Radyasyon
ortamında çalışanlarda ortalama serum total tiyol değerinde (547,70 ± 91,50
μmol /L) kontrol gruba göre (580,36 ± 112, 24 μmol/L) istatistiksel olarak
anlamlı olmayan düşüklük saptandı. Lineer regresyon analizinde istatistiksel
olarak anlamlı olmasada nativ tiyol değerleri ile en ilişkili maruziyet olarak
bulundu (p=0,083).
Çalışmamız, uzun dönem düşük doz iyonizan radyasyona maruz
kalmanın oksidatif strese yol açtığı ortaya koymaktadır. Bu, antioksidan rol
üstlenen tiyol gruplarında geri dönüşü olmayan organizmaya zararlı yan
etkiler oluşturabilir. Biz radyasyon çalışanlarında, antioksidan
formulasyonlarla nutrisyonel destekleme ve çalışanların rutin takiplerinin
fiziksel dozimetrelere ek olarak biyolojik metodlarla desteklenmesini
önermekteyiz.

Abstract:
Reactive oxygen species (ROS) are chemically active and has been
linked to numerous diseases. Radiation is one of the invisible cause
responsible for the formation of ROS. Radiation sources excite or ionize the
matter by transfering its energy. It oxidizes macromolecules such as
deoxyribonucleic acid (DNA), proteins in organism , which contribute the
formation of oxidative stress. As a result of this, cell homeostasis can be
broken down and carcinogenesis may occur.
During last decades, diagnostic and interventional procedures in
medicine have been dramatically increased. Therefore, exposure to ionizing
radiation rates related to medical and occupational are getting higher inside
of all radiation sources. Ionizing radiation is dangerous so that exposure to it
needed follow-up and protection. Radiation workers are risky group whom
exposure chronic low-dose ionizing radiation leads to oxidative stress. There
are few studies to evaluate chronic exposure related oxidative stress in
radiation workers.
Thiols are organic compounds that contain a sulfhydrid group, have a
pivotal role in case of oxidative stress. One of the main target of ROS is thiol
groups on sulfur containing amino acids such as methionine or cysteine.
Thiols can undergo oxidation reaction via oxidants and form disulfide bonds
when oxidative stress occur. Those disulfid bones can be reduced back to
thiol groups, so dynamic thiol-disulfide homeostasis is maintained.
The aim of this study was to evaluate a novel, easily calculated,
readily available, and relatively cheap oxidative stress marker, thiol-disulfid
homeostasis, in radiation workers and compare the results with healthy
controls.
A total of 108 participants were enrolled in the study. The study
population included 63 hospital workers occupationally exposed to ionizing radiation in the units of interventional radiology, interventional cardiology and
nuclear medicine. The control group consisted of 45 individuals staff in the
same hospital. Radiation dose of staff participating in the study was less than
the maximum permissible annual level, 50 milisievert. The blood samples of
participants were obtained after a fasty period of 8 hours. Serum thioldisulfide
homeostasis measurement was investigated via the
spectrophotometric method newly descriebed by Erel and Neşelioğlu.
The mean serum native thiol levels of radiation workers (528,96 ±
86,42 μmol/L) was significantly lower than control subjects (561,05 ± 104,83
μmol/L) (p=0,045) . The mean serum total thiol levels of radiation workers
(547,70 ± 91,50 μmol /L) was lower than control subjects (580,36 ± 112, 24
μmol/L). Nevetheless, there was no significant difference between total thiol
of exposed workers and controls. Lineer regression analysis showed
exposure had the strong relation with native thiol levels than gender,
smoking status, alcohol habits. This was not statistically significant (p=0,083).
The results shows that long term low dose ionizing radiation may
leads to oxidative stress. It may have side effect on antioxidant thiol groups.
We suggest supporting radiation workers by safe antioxidant nutritional
formulations and following up via both pyhsical dosimetres and biodosimetric
methods.