Farelerde radyasyona bağlı gelişen Oral mukozitin dermatan sülfat ile modülasyonu: Diferansiyasyon süreçlerine etkileri
Modulation of radiation-induced Oral mucositis (mouse) by dermatan sulfate: Effects on differentiation processes
Yazar: NİLSU ÇİNİ
Danışman: DOÇ. DR. LÜTFİYE ZÜMRE ARICAN ALICIKUŞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Fraksinasyon = Fractionation ; Glikozaminoglikanlar = Glycosaminoglycans ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hücre çoğalması = Cell proliferation ; Radyasyon = Radiation ; Stomatit = Stomatitis

Özet:
Amaç: Oral mukozit (OM), baş boyun kanserleri (BBK) tedavisinde uygulanan radyokemoterapinin (RKT) sık görülen, erken yan etkisidir. Bu ülseratif epitelyal oluşumun moleküler patogenezinde, epitelyal hücrelerin diferansiyasyon süreçlerindeki değişikliklerin etkili olduğu düşünülmektedir. Fraksiyone ışınlama (Irradiaton-IR) sırasında dermatan sülfat (DS) uygulamasının oral mukozanın radyasyon toleransını önemli ölçüde arttırdığı gösterilmiştir. Tasarlanan hayvan modelinde IR tek başına veya DS tedavisi ile kombinasyonu altında oral epitelyal diferansiyasyonun mekanizmasının araştırılması amaçlanmıştır. 
Materyal-Metod: İmmünsistemi normal C3H/Neu suşundan dişi/erkek 140 fare, günlük fraksiyone 3 Gray(Gy) iki hafta boyunca toplam doz 30Gy/10fraksiyon, tek başına IR ve IR'ye ek DS tedavisi ile (IR+DS) ışınlandı. Her iki deney kolunda 14 gün boyunca, iki günde bir fare grubu (n=3) sakrifiye edildi. Hücre proliferasyon belirteci p16, differansiyasyon belirteci p21 ve hücresel iskelet bütünlüğünün göstergesi sitokeratin (SK) antikoru ile örneklerin boyanması doku spesifik protokollere göre yapıldı. İstatistiksel analizler, tek-yön ANOVA testi ile SPSS 17'de yapıldı. 
Bulgular: p16 analizinde germinal (proliferasyon) tabakada tek başına IR ve IR+DS arasında anlamlı fark bulunamamıştır. p21 analizlerinde, fonksiyonel (diferansiyasyon) tabaka için, tek başına IR ve IR+DS arasında fark anlamlıdır (p<0.05), DS uygulanan kolda p21 pozitif hücre sayısı azalmıştır. Sitokeratin antikoru analizlerinde ise SK pozitif hücrelerin germinal ve fonksiyonel tabaka için ve her iki deney kolunda normal düzeyin altına düşmediği ve DS kolunda anlamlı fark ile üstünlüğü görülmüştür (p<0.05). Epitelyal kalınlıklar incelendiğinde, DS uygulanan deney kolunda ortalama epitelyal kalınlığın tek başına IR kolundan daha yüksek olduğu bulunmuş olmasına rağmen ortalama hücre sayıları için anlamlı fark gözlenmemiştir. 
Sonuç: Dermatan Sülfatın oral mukoza koruyucu özelliği, proliferasyonu uyarmak yerine, hücresel diferansiyasyonun inhibisyonuna ve hücreler arası mekanik bağların artışına yol açan etkilerin kombinasyonu ile kaliteli hücre kaybını önler ve mekanik bütünlüğü sağlar.
Anahtar Kelimeler: oral mukozit; fare modeli; dermatan sülfat; fraksiyonasyon; proliferasyon, diferansiyasyon; hücresel bağlantılar

Abstract:
Purpose: During head-and-neck cancer (HNC) radio-chemotherapy (RChT) oral mucositis (OM) is the most frequently dose-limiting early side effect. Changes in the differentiation processes of epithelial cells are thought to be effective in the molecular pathogenesis of this ulcerative epithelial formation. Application of Dermatan Sulphate (DS) during fractionated irradiation (IR) has been shown to significantly increase the radiation tolerance of the oral mucosa. In the designed animal model, it was aimed to investigate the mechanism of oral epithelial differentiation by IR alone or in combination with DS treatment.
Materials and Methods: Both male/female 140 mice from the C3H/Neu strain with the normal immune system were irradiated over two weeks with daily fractionated 3 Gray (Gy) with total dose 30Gy/10fraction, IR alone and additional DS treatment (IR+DS). The mouse group (n = 3) was sacrificed every two days for 14 days in both experimental arms. Samples were stained with cell proliferation marker p16, differentiation marker p21 and cytokeratin (SK) antibody indicating cellular skeletal integrity according to tissue-specific protocols. Statistical analysis was performed with SPSS 17 by one-way ANOVA test.
Results: In p16 analysis, no significant difference was found between IR alone and IR+DS arms in the germinal (proliferation) layer. In p21 analysis, the difference between IR alone and IR+DS was significant (p <0.05) for the functional (differentiation) layer, and the number of p21 positive cells decreased in the DS-treated arm. In cytokeratin antibody analysis, CK positive cells were not below the normal level for germinal and functional layer and in both experimental arms and superiority was found in DS arm (p <0.05). When the epithelial thicknesses were examined, it was found that the mean epithelial thickness was higher in the IR+DS arm than the IR alone arm, but no significant difference was observed for the average cell numbers. 
Conclusion: The oral mucosal protective property of Dermatan Sulphate prevents quality cell loss and provides mechanical integrity by combining effects that lead to inhibition of cellular differentiation and increased intracellular bonds, rather than stimulating proliferation.
Keywords: oral mucositis; mouse model; dermatan sulfate; fractionation; proliferation, differantiaiton; cellular junctions