Radyasyonun iyonizan, oksidatif ve redüktif etkilerinde faktör analizi
The factor analysis of the ionizing, oxidative and reductive effects of radiation
Yazar: CANER AKTAŞ
Danışman: PROF. DR. CENGİZ KURTMAN
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Anjiyogenez = Angiogenesis ; Hipoksi ile indüklenebilen faktör 1 alfa =  ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Tromboplastin = Thromboplastin ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors

Özet:
İyonize radyasyon normal hücre ve dokuda stres oluşturarak, anjiogenez yolunda etkili olan birçok faktörün salınmasını başlatabilir veya azaltabilir. Bu amaç ile 24 adet erkek Swiss albino fare, kontrol grubu ve 24, 48 saat ve 7. günde ötanazi uygulanmak üzere 4 gruba ayrıldı. Birinci grup fareler (kontrol) radyasyon uygulaması öncesinde 45-50mg/kg İM ketaminle sedasyon sağlandıktan sonra kalp içi kan alımı yöntemiyle ötanazi uygulandı. Farelerden 2. grup (24 saatte ötanazi), 3. grup (48 saatte ötanazi) ,4.grupta (7.günde ötanazi) olanların pelvis bölgesine tek fraksiyonda 10 Gy iyonize radyasyon Co- 60 cihazı ile aynı merkezde uygulandı. Uygulama sonrası farelere 45-50 mg/kg İM ketamin ile sedasyon sağlandıktan sonra 2. gruba 24. saatte, 3.gruba 48.saatte, 4. gruba 7. günde kalp içi kan alımı yöntemiyle ötanazi işlemi uygulandı. Pelvik bölgeden mesane organı tam olarak alındı. İmmün histokimyasal metod ve ışık mikroskopu yöntemi ile HIF-1 alfa, VEGF, eIF2, TIA-1 ve TSP-1 antikorları kullanılarak mesane damar endotelinde radyasyonun oluşturabileceği stres ve hasar sonucunda normal mesane damar endotelinde anjiogenez yolunda yer alan faktörlerden olan HIF-1 alfa, VEGF, eIF2, TIA-1ve TSP-1'in artıp artmayacağı değerlendirildi.Çalışmamızda iyonize radyasyon ile mesane damar endotelinde oluşan hipoksik stres sonucunda HIF-1 alfa antikoru ile boyanmış preparatlarda 3.grupta (48. saatte ötanazi) kuvvetli boyanma izlenir iken diğer grupların boyanma şiddeti 3.gruptan belirgin derecede az oldu.VEGF incelendiğinde, immün histokimyasal olarak, 1.grup (kontrol) ve 4. grupta (7. gün ötanazi) zayıf boyanma izlenirken, 2. grupta (24 saat) orta derecede, 3.grupta ise VEGF ile kuvvetli boyanma izlendi.Çalışmamızda eIF2- alfa'ya, immün histokimyasal olarak bakıldığında 1. grup (kontrol) ile 4.grup (7. günde ötanazi) kuvvetli boyanma göstermişlerdir. İkinci grup(24 saatte ötanazi) ve 3. grup (48 saatte ötanazi) ise zayıf boyanmıştır.TIA-1 ile yapılan immün histokimyasal değerlendirmede ise 1.grup (kontrol) zayıf boyanma özellikleri gözlenirken, 2. grup(24 saatte ötanazi) ve 4. grup(7. günde ötanazi) orta derecede, 3. grupta (48 saatte ötanazi) ise oldukça kuvvetli boyanma izlendi.Çalışmamızda TSP-1 ile boyanma 1. grup (kontrol) örneklerinde oldukca kuvvetli gözlemlenirken, 2.grup(24 saatte ötanazi), 3.grup (48 saatte ötanazi) ve 4. gruplarda (7. günde ötanazi) boyanma özellikleri oldukca zayıf izlendi.Radyasyon ile daha önce yapılan tümörlü ve normal doku anjiogenez yolu faktör çalışmaları, iyonize radyasyonun anjiogenez yolunda pozitif etkili görev yapan HIF-1 alfa, VEGF, TIA-1 faktörlerinin arttığını, stres granülü oluşumu ile eIF2'nin fosforile olup düştüğünü, göstermiştir. Bu çalışma normal mesane damar endoteli üzerinde yapılmıştır. Önceki normal doku çalışmalarında da anjiogenez yolunda pozitif etkili faktörlerden HIF-1 alfa ve VEGF'ün artığı gözlenmiştir. Çalışmamızda anjiogenez yolunda yer alan hem pozitif hemde negatif faktörler kullanıldı ve immün histokimyasal olarak bu faktörler değerlendirildi.Radyasyon uygulaması ile normal dokuda anjiogenez yolundaki pozitif etkili faktörlerin (HIF-1, VEGF, eIF2, TIA-1) arttığı görülürken negatif etkili faktörün (TSP-1) düştüğü belirlendi. Radyasyon normal dokuda fizyolojik anjiogenezi başlatabilir ve hasarlı normal dokunun iyileşmesini hızlandırabilir. Tedavi amaçlı uygulamalarda da normal dokuda oluşabilecek fizyolojik anjiogenez hücre tamir mekanizmasını hızlandırabilir. Gelecekte fraksiyone uygulamalar ile tasarlanmış moleküler çalışmalar ile bu konu daha iyi anlaşılabilir.Anahtar Kelimeler: Radyasyon, Anjiogenez, Vasküler endotel, HIF-1 alfa, VEGF, eIF2- alfa, TIA-1, TSP-1

Abstract:
Ionizing radiation may start or reduce the release of several factors which are effective on angiogenesis pathway creating in stress normal cells and tissues. With this aim 24 male 'Swiss Albino' mice were taken and they were separated to four groups; first was control group, second group was euthanized in 24 hours, third group was euthanized in 48 hours, and the forth group was euthanized in 7 days. Prior to application of radiation, the first group of mice (control) was euthanized by the method of blood punction from heart after the 45-50mg/kg IM ketamine sedation. 10 Gy of ionizing radiation was applied to all mice?s pelvic zone with Co-60 device in the same center. After the application, all mice were euthanized in accordance with procedures. Bladders were taken from pelvis to be evaluated. Immunohistochemistry and light microscopy were used to investigate whether there would be an increase or not in the factors effective on angiogenesis pathway as a result of stress and damage in the vascular endothelium of normal bladder by using the HIF-1 alpha, VEGF, eIF2, TIA-1 and TSP-1 antibodies.In our study, as a result of hypoxic stress induced with ionizing radiation in the vascular endothelial lining of the bladder, HIF1 alpha antibody stained preparations the third group (euthanasia at 48h), was observed with significantly stronger staining than other groups.When the VEGF was examined, as immune-histochemically, in the first (control) and fourth groups (7 days euthanasia) a weak staining was seen while it was moderate in the second group (24 hours) and strong VEGF staining was observed in the third group.In our study, eIF2-alfa when evaluated immune ? histochemically, the first (control) and 4th groups (euthanasia on day 7) showed strong staining. The second (24 hours euthanasia), and third groups (48 hours euthanasia) were stained poorly.In the immune-histochemical results which were applied with TIA-1, while weak staining was observed in the first group, a moderate staining was observed in the second and forth groups, a strong staining was seen in the third group.In our study while very strong staining of TSP-1 was observed in the first group samples, the second (24 hours euthanasia), third (48 hours euthanasia) and fourth groups euthanasia at 7 days) showed very weak staining.The previous angiogenesis pathway factor studies in the normal and tumor tissues using radiation showed that ionizing radiation has increased the HIF-1alpha, VEGF, TIA-1 factors which have positive effect on angiogenesis, and decreased eIF2 by phosphorylation induced by stress granule formation. This study was conducted on the vascular endothelium in normal bladder. An increase of positively effective angiogenesis pathway factors HIF-1 alpha and VEGF have been also observed in previous normal tissue studies. In our study, both positively and negatively effective factors on the angiogenesis pathway were evaluated by immune-histochemical method.It is identified that the positively effective factors (HIF-1, VEGF, eIF2, TIA-1) on the angiogenesis pathway were increased while determining the negative factor (TSP-1) was decreased in the normal tissue with radiation. Radiation may initiate physiological angiogenesis in the normal tissue and accelerate healing in the damaged normal tissue. The physiological angiogenesis occuring in the normal tissues by the radiotherapeutic applications may also accelerate the cell repair mechanism. This subject can be better understood in the future by molecular studies designed in fractionated radiation applications.Key Words: Radiation, angiogenesis, vascular endothelial, HIF-1 alpha, VEGF, eIF2-alpha, TIA-1, TSP-1