Sıçan modelinde küçük GTPaz'ların iyonlaştırıcı radyasyon hasarlarındaki rolü
The role of small GTPases in ionizing radiation damage in rat model
Yazar: YAŞAR AYSUN MANİSALIGİL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL YURT ; PROF. DR. MUKADDES GÜMÜŞTEKİN GÜNELİ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Amaç: İyonlaştırıcı radyasyonun canlılar üzerindeki erken ve geç dönemdeki etkilerinin
başında reaktif oksijen (ROS) türlerinin oluşumu, apoptozis ve DNA hasarı gelmektedir. Hücre
içi ROS oluşumu ve apoptozis mekanizmalarında rol alan küçük GTPaz'lar; Rac1, RhoA ve
Cdc42'dir. Bu çalışmada; testis ve kemik iliği dokularında oluşan radyasyona bağlı hasarda,
küçük GTPaz'ların rolünün araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Kontrol grubu hariç sıçanlara, 3 farklı dozda (0,02 Gy; 0,1 Gy; 5 Gy) tüm vücut
radyasyon ışınlaması yapılmıştır. Radyasyon uygulanmasından sonra 2. saat, 24. saat ve 7.
günde testis ve kemik iliği dokuları çıkartılmıştır. Testis ve kemik iliği doku hasarı histolojik
yöntemler ile Rac1 ve RhoA ekspresyonları immünhistokimyasal (İHK) boyama ile analiz
edilmiştir. Apoptozis, aktif kaspaz-3 ekspresyonunun İHK boyaması ile değerlendirilmiştir.
Testis dokusundaki ROS'u değerlendirmek için; hücre içi ROS, süperoksit dismutaz (SOD) ve
malondialdehit (MDA) ile Rac1 ve RhoA aktivasyon analizleri biyokimyasal yöntemler
kullanılarak yapılmıştır.
Bulgular: Radyasyon uygulanan tüm gruplarda, zamana ve doza bağlı testis dokusunda hasar
ve apoptozis artışı saptandı. Radyasyon gruplarında doza ve zamana bağlı olarak; Rac1
ekspresyonları kontrol grubuna göre azalırken, RhoA ekspresyonları da artış göstermiştir.
Ayrıca, radyasyon gruplarında, kontrol grubuna göre hücre içi ROS ve MDA düzeylerinin
arttığı, SOD düzeylerinin ise azaldığı saptandı.
Sonuç: Radyasyona bağlı testis hasarında küçük GTPaz'ların rolü olabileceğini ve Rac1 ve
RhoA'nın testis hasarını arttırıcı etkisinin en azından bir kısmını hücre içi ROS oluşumu ve
lipid peroksidasyonunu arttırarak gerçekleştirebileceğini düşündürmüştür.
Anahtar Sözcükler: Apoptozis, İyonlaştırıcı radyasyon, Küçük GTPaz, NADPH oksidaz,
Reaktif oksijen türleri (ROS), Radyasyon hasarı.

Abstract:
Objective: Acute and late effects of ionizing radiation on living organisms are mainly known
as the generation of reactive oxygen species (ROS), apoptosis and DNA damage. The small
GTPases, which are Rac1, RhoA, and Cdc42, are involved in intracellular ROS formation and
apoptosis mechanisms. In this study, it was aimed to investigate the role of small GTPases
involved in radiation-induced damage to testes and bone marrow tissues.
Methods: Whole body irradiation was applied to the rats at 3 different doses (0.02 Gy; 0.1 Gy;
5 Gy) except the control group. Testicular and bone marrow tissues were removed at 2 hours,
24 hours and 7 days after radiation exposure. Testicular and bone marrow tissue damage was
analyzed by histological methods and Rac1 and RhoA expressions by immunohistochemical
(IHC) staining. Apoptosis was assessed by IHC staining of active caspase-3 expression. In order
to evaluate ROS in testicular tissue, intracellular ROS, superoxide dismutase (SOD) and
malondialdehyde (MDA) analyses were performed using biochemical methods. Rac1 and
RhoA activation were analyzed by biochemical methods.
Results: Testicular tissue damage and increased apoptosis were detected in all irradiated
groups, depending on time and dose. Depending on the dose and time in the all radiation groups,
Rac1 expressions decreased compared to the control group and RhoA expressions increased. In
addition, it was found that intracellular ROS and MDA levels increased and SOD levels
decreased in the all radiation groups compared to the control group.
Conclusion: It has been suggested that small GTPases may have a role in radiation-induced
testicular damage. It has been suggested that Rac1 and RhoA may have some of the effect of
increasing testicular damage by increasing intracellular ROS generation and lipid peroxidation.
Key Words: Apoptosis, Ionizing radiation, Small GTPase, NADPH oxidase, Reactive oxygen
species (ROS), Radiation damage