Mediastinal radyoterapi ile eş zamanlı trastuzumab kullanımının wistar albino türü sıçanlarda vasküler hasara etkisi
Determination of vascular injury caused by concomitant trastuzumab and mediastinal radiotherapy in wistar albino
Yazar: GÜLER YAVAŞ
Danışman: PROF. DR. FADIL AKYOL
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Antikorlar-monoklonal = Antibodies-monoclonal ; Kardiyovasküler hastalıklar = Cardiovascular diseases ; Kardiyovasküler sistem = Cardiovascular system ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Sıçanlar = Rats ; Toksisite = Toxicity ; Vasküler hastalıklar = Vascular diseases

Özet:
HER-2 pozitif meme kanserli hastalarda günümüzde rutin olarak kullanılan Trastuzumab (T) özellikle myokard üzerine etkiyerek kardiyak toksisiteye neden olmaktadır. Günümüzde T sıklıkla haftalık veya 3 haftada bir ve bir yıl boyunca kullanılmakta ve RT sırasında T kullanımına devam edilmektedir. T ve RT'nin birlikte kullanımının damar yapıları üzerindeki etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmada mediasten bölgelerine RT uygulanan sıçanlarda eş zamanlı T uygulanmasının vasküler toksisiteyi arttırıp artırmadığı araştırılmıştır. Bunun için 250-300 gr ağırlığında dişi Wistar sıçanlar kullanılmış ve 6 grup oluşturulmuştur. Grup 1 (Gr 1) (n:12) kontrol grubu, Gr 2 (n:12) T kontrol grubu, Gr 3 (n:12) 8 Gy RT grubu, Gr 4 (n:12) 8 Gy RT+T grubu, Gr 5 (n:12) 15 Gy RT grubu ve Gr 6 (n:12) ise 15 Gy RT+T grubu olarak belirlenmiştir. RT tek ön alandan ve 2 cm derinliğe doz tanımlanması yapılarak uygulanmıştır. T, RT'den 2 saat önce ve 6 mg/kg dozda intraperitoneal olarak verilmiştir. RT sonrası 6. saat, 21. gün ve 70. günlerde her gruptan servikal dislokasyon ile 4'er sıçan sakrifiye edilmiş, torasik aorta diseksiyonu yapılmış ve elektron mikroskobu ile değişiklikler incelenmiştir. Fonksiyonel çalışma ise sadece 21. günde yapılmış ve sıçan torasik aorta halkalarının fenilefrin ve asetilkolin aracılı kasılma ve gevşeme fonksiyonları izole organ banyosunda değerlendirilmiştir. Fonksiyonel çalışmalarda gruplar arası fark 2 yönlü varyans analizi (ANOVA) ile değerlendirilmiştir. 15 Gy RT uygulanan Gr 5 ve Gr 6'da (15 Gy RT, 15 Gy RT+T) 21. günde diğer gruplara göre istatistiksel anlamlı fazla kasılma gözlenirken, 8 Gy RT uygulanan Gr 3 ve Gr 4'te (8 Gy RT, 8 Gy RT+T) kontrol gruplarına göre istatistiksel anlamlı fark gözlemlenmemiştir. Asetilkolin aracılı gevşeme yanıtlarının değerlendirilmesinde T verilmesinin 8 Gy ve 15 Gy RT kolları üzerinde kötü etki yarattığı ve damar gevşeme fonksiyonunu daha da bozduğu gözlemlenmiştir. Elektron mikroskobu ile elde edilen bulguların fonksiyonel bulgular ile uyumlu olduğu saptanmıştır. 8 Gy doz gruplarında sadece 70. günde minimal subendotelyal ödem saptanırken, 15 Gy RT kollarında 6. saatten itibaren ultrastriktürel değişiklikler başlamış ve bu değişiklikler 70. günde maksimum düzeye ulaşmıştır. 70. günden itibaren 15 Gy doz grubunda (Gr 5) endotel hücrelerinde bazal membrandan ayrılma, sitoplazmada dev vakuolizasyon, mitokondrial şişme ve subendotelyal yoğun ödem saptanmıştır. 15 Gy RT+T grubunda benzer bulgular bulunmuş ancak bu değişikliklerin daha şiddetli olduğu gözlenmiştir. Araştırmamız RT+T'ın konkomitan kullanımının vasküler yapılar üzerindeki etkisini fonksiyonel ve morfolojik olarak değerlendiren ilk çalışmadır ve bulgularımız özellikle yüksek RT dozlarında birlikte kullanımın vasküler yapılar üzerinde toksisiteyi arttırdığını göstermektedir.Anahtar kelimeler: Radyoterapi, Trastuzumab, kardiyovasküler toksisite

Abstract:
There is not enough data regarding vascular toxicity of concomitant trastuzumab (T) and mediastinal radiotherapy (RT). It is well known that cardiovascular toxicity is a major dose limiting factor in mediastinal irradiation. T which is a monoclonal antibody on EGRF2 receptor and used in breast cancer patients who is expressing HER 2 genes has also cardiovascular side effects. We aimed to elucidate if there is an additive or supradditive toxic effects of RT and T on vascular structures when they are used concomitantly. 72 female wistar-albino rats were divided into 6 groups (gr) composed of 12 animals. In Gr 1 rats were sham-irradiated. Gr 2 was defined as T control group. Gr 3 and Gr 5 were the RT only arms and single doses of 8 (Gr3) and 15 Gy (Gr5) of RT was administered respectively. Gr 4 and 6 were the RT and T groups in which either 8 Gy (Gr 4) or 15 Gy (Gr 5) dose of RT concomittant with T was applied. Two hours before RT a single dose of 6 mg/kg T was injected intraperitoneally. RT was in the form of a single anterior field with 6 MV photon beams and the dose was prescribed to 2 cm depth. Four rats in each arm were sacrificed at 6th hours, 21st and 70th days after irradiation and thoracic aorta of each animal was dissected for electron microscopy. In addition, functional studies for evaluating the relaxation and contraction of aortic ring-like segments mounted in isolated organ bath were performed 21 days after RT. One way ANOVA test for functional evaluation was used to calculate the significance of the differences among groups. For electron microscopy, thoracic aorta samples of each group was detected and differences were registered. Only 15 Gy RT dose groups (Gr 5 and 6) showed significant difference in terms of functional deterioration as more contraction and less relaxation than the others (p<0.05). There was no significant difference between Gr5 and 6, though a trend favouring the 15 Gy and T was detected. Electron microscopy showed endothelial detachment, subendothelial oedema and giant vacuoles located in tunica intima in 15 Gy dose groups either with T or alone, 21 days after RT. There was no significant difference between the 2 groups. At 70th days of irradiation however T and 15 Gy arm showed severe endothelial cell damage signs as cellular detachment from basal membrane, loss of nuclei and cytoplasmic organels. 15 Gy RT only arm showed similar signs but not as severe as RT and T group.Concomittant use of Trastuzumab with mediastinal RT leads to severe morphological changes in thoracic aorta which seems at least additive. Though there was not significant difference among groups, a trend of functional abnormality was also observed with RT and T.Key words: Radiotherapy, cardiovascular toxicity, trastuzumab.