İnsan dokuları, teknolojinin ilerlemesi ile birlikte giderek artan oranda radyasyona maruz kalmaktadır. Özellikle tanısal amaçlı kullanılan çeşitli görüntüleme yöntemleriyle bu durum daha belirgin hale gelmektedir. Sonuçta radyasyona maruz kalan kişilerde bu maruziyetin oluşturduğu hasarın ortaya konması gerekmektedir. Radyasyon uygulamasından sonra serbest oksijen radikallerinin meydana geldiği ve apoptozis başta olmak üzere hücreyi ölüme götüren çok sayıda olayın oluştuğu bilinmektedir
21,22.
İyonize radyasyon nedeniyle meydana gelen beyin hasarının mekanizması bilinmemekle birlikte sitokin aktivitesi ve oksidatif stres ile ilişkili olabileceğine dair çalışmalar vardır22,23. İyonize radyasyona maruziyet, reaktif oksijen radikalleri meydana getirir ve bu moleküller DNA hasarına, çeşitli hücre içi sinyal yolaklarında olumsuz etkiye, hücre proliferasyonunun inhibisyonuna, sonuçta apoptozis, nekroz, mitotik katastrofiye bağlı olarak hücre yaşam ve ölüm dengesinin bozulmasına yol açarlar23,24.
Başta merkezi ve periferik sinir sistemi olmak üzere, vücuttaki hemen hemen bütün organ ve sistemler oksidatif strese duyarlı yapılardır. Beynin oksidatif strese karşı oldukça duyarlı olması, yağ asidleri bakımından zengin olması, yüksek oranda oksijen kullanması ve içeriğinde askorbik asit gibi bazı antioksidanların düşük olması ile ilişkilidir23-25.
Kranial radyasyon maruziyeti erişkinlerde kognitif fonksiyon kaybı gibi çeşitli yan etkilere yol açabilmektedir. Bazı deneysel hayvan çalışmalarında, akut radyasyon maruziyetinin hafıza ve öğrenme fonksiyonlarında zayıflamaya yol açtığı ortaya konmuştur. Genç erişkin rodentlerde beyin dokusunun tek doz 5 veya 10 Gy radyasyona maruziyeti, maruziyetten üç ay sonra kognitif kayıpla ilişkili hipokampal nörogeneziste azalmayla sonuçlandığı gösterilmiştir. Ayrıca kranial radyoterapi gibi bazı radyasyon içeren yöntemlerin insan ve rodent beyin beyaz cevherinde kayba yol açtığı saptanmıştır26-29.
Radyasyon sonrası TRPM2 iyon kanallarının aktivasyonuyla oksidatif stresin ve DNA hasarının ilişkili olduğu bilinmektedir30-32.
TRPM2 kanallarını kodlayan gen insan genomunda 21q22.3 bölgesinde lokalize olup bipolar affektif bozukluk gibi genetik rahatsızlıklarla ilişkilidir33. Bu kanallar oksidan strese karşı bir cevap niteliğine sahiptir34,35. Beyin dokusunda da diğer birçok dokuda olduğu gibi çeşitli TRP kanalları eksprese edilmekle birlikte H2O2 gibi oksidan stres elemanlarına karşı TRP melastatin 2 (TRPM2) kanalının sensitif olduğu saptanmıştır13,16. Bu kanalların aktivasyonunda ayrıca intrasellüler kalsiyum seviyesinin artışı ve ADPR’nin de rolü bulunmaktadır12.
TRPM2 kanallarının oksidatif strese duyarlılığından dolayı serebral iskemi gibi bazı durumlarda rol oynadığı bilinmektedir. Oksidatif stresin indüklediği hücre ölümünde, hem erkeklerde hem de bayanlarda, TRPM2 kanal inhibisyonunun koruyucu rolünün olduğu ortaya konmuştur36,37.
Son zamanlara kadar beynin yüksek doz radyasyon maruziyetinden negatif yönde etkilendiği düşünülürken, 1989 yılında Koropatnick ve ark.38 yaptığı bir çalışmada düşük doz radyasyon uygulamasının da beyinde bazı değişikliklere yol açabildiği gösterilmiştir. Aynı çalışmada 5 Gy’den az radyasyon uygulanan farelerin öğrenme kapasitelerinin gerilediği bildirilmiştir. İnsan beynine uygulanan 1 Gy’lik radyasyonun yorgunluk ve güç kaybına, 5 G y’lik radyasyonun ise oryantasyon eksikliğine yol açtığı bazı çalışmalarda ortaya konmuştur39,40. Bunların yanı sıra radyasyona maruz bırakılan farelerde davranış bozuklukları ve öğrenme geriliği meydana geldiği dolayısıyla düşük doz radyasyon maruziyetinin nöronlarda bazı fonksiyonel kayıplara neden olabileceği ortaya konmuştur41.
Normal beyin dokusunda radyasyon nedeniyle meydana gelen doku hasarında çalışmalar genellikle tek doz radyasyon uygulaması üzerine odaklanmıştır. Radyasyonun indüklediği beyin hasarı beynin nöronal, glial ve vasküler komponentlerine zarar verebilir ve sonuçta anatomik ve fonksiyonel bozukluklara yol açabilir. Aktif prolifere kök/progenitör hücreler radyasyon hasarına nöronlar gibi matür hücrelere kıyasla daha duyarlıdır. Beynin tek doz radyasyon maruziyeti subventriküler alandaki nöral kök ve progenitor hücrelerde doz bağımlı olarak azalmaya yol açtığı ancak bu durumun geriye dönüşümlü olduğu bazı çalışmalarda ortaya konmuştur42-45.
Çalışmamızda kontrol grubu ile karşılaştırıldığında BT, PET/BT ve FDG gruplarında MDA ve TRPM2 immunreaktivitelerinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark izlenmemekteydi. Ayrıca gruplar arasında apoptotik hücre sayılarında da farklılık gözlenmedi. Bu sonuçlar görüntüleme yöntemlerinin uygulanması sırasında verilen radyasyon dozlarının beyin dokusunda ilk 24. saatte anlamlı bir oksidatif stres oluşturmadığı şeklinde yorumlanabilir. Bellin zona ve arkadaşları yaptıkları bir çalışmada genç erişkin ratlara tek doz radyasyon uygulayarak 0- 48 saatlik süre içerisinde çalışmamıza benzer şekilde TUNEL yöntemi ile beyin dokusunda apoptozise giden hücreleri belirlemişlerdir. Çalışmalarında apoptotik hücrelerin ilk 6. saatte en yüksek seviyede olduğunu, 24. Saatte ise 0.saate göre bir farklılık olmadığını belirtmişlerdir46. Çalışmamızda sadece radyasyon uygulanmasının 24.saatine bakıldığından gruplar arası farklılık görünmemesi Bellinzona ve arkadaşlarının çalışmaları ile parelellik göstermektedir.
Çalışmamızda gruplar arası farklılıkların olmaması sirkadien ritim ile ilişkili olabilir. Zira memelilerde hücre bölünmesinin sirkadien bir ritmizlediği, dolayısıyla hücrelerin radyo sensitivite lerinin gün içerisinde farklılaşabildiği, fare ve sıçanlarda radyo terapiye bağlı mortalite veya toksik etkilerin en çok akşam saatlerinde meydana geldiği bildirilmiştir47,48. Çalışmamızda ise ratlar sabah saatlerinde radyasyona maruz bırakılmıştır.
Sonuç olarak, bu çalışmada kontrol ile karşılaştırıldığında, radyasyon içeren görüntüleme yöntemlerinden BT, PET ve PET/BT’nin beyin dokusunda lipidperoksidasyon ürünü olan MDA seviyelerini, apoptotik hücre sayısını ve oksidatif stresle indüklenen TRPM2 iyon kanallarının immünreaktivitesini değiştirmediği ancak gelecekte farklı radyasyon doz ve süreleri ile yapılacak çalışmalara ihtiyaç olduğu kanaatine varıldı.
)
)
)
)
)