Radyasyon çalışanlarında tiyol-disülfid homeostazisinin değerlendirilmesi

Abstract

Serbest oksijen radikallerinin kimyasal olarak aktif olduğu, bir çokhastalığın temelinde rol oynadığı bilinmektedir. Radyasyon, gözlegörülemeyen, serbest radikal oluşumundan sorumlu önemli nedenlerdenbiridir. Radyasyon kaynakları enerjilerini transfer ederek maddeleri eksite veiyonize edebilir. Eksite ve iyonize olan maddeler organizmadakimakromoleküllerden olan deoksiribonükleik asit (DNA), protein gibi yapılarıokside ederek oksidatif stres oluşumuna katkıda bulunur. Zamanla hücreselhomeostazis bozulabilir ve karsinogenez süreçleri oluşabilir.Doğal ve yapay olarak etrafımızda bulunan radyasyonkaynaklarından, tıbbı sektörde kullanılan şekline olan maruziyet, son yıllardagörüntüleme teknolojisindeki ilerleme ve tedavi seçeneklerindeki (girişimselişlemler gibi) yenilikler nedeniyle artmıştır. Bu yüzden iyonizan radyasyonamaruziyette artış dikkati çekmektedir. İyonize radyasyon tehlikelidir vekoruma gerektirmektedir. Radyasyon çalışanları kronik düşük doz iyonizanradyasyona maruz kalan riskli bir gruptur. Radyasyon çalışanlarında kronikmaruziyete bağlı oksidatif stres durumunu gösteren çok az çalışma vardır.Tiyol grupları sülfidrid grubu içeren oksidatif stres durumlarındaönemli role sahip olan bileşiklerdir. Serbest oksijen radikallerinin primerhedeflerinden biri sülfür içeren aminoasitlerin tiyol gruplarıdır. Tiyol gruplarıoksidanlar ile oksidasyon reaksiyonlarına girerek disülfid bağları oluşturur. Budisülfid bağları tiyol gruplarına geri redüklenebilir. Böylelikle dinamik tiyoldisülfidhomeostazisi sağlanır.Bu çalışmanın amacı; yeni, kolay hesaplanabilen, değerlendirilebilenve göreceli ucuz oksidatif stres belirteci olan tiyol-disülfid homeostazisiniradyasyon ortamında çalışanlarda incelemek ve bunu da radyasyonortamında çalışmayan sağlıklı kontrollerle karşılaştırmaktır.Totalde 108 katılımcı çalışmaya dahil edildi. Girişimsel radyoloji,girişimsel kardiyoloji, nükleer tıp ünitelerinde çalışan toplam 63 katılımcıradyasyon ortamında çalışan grubu oluştururken, aynı hastanede radyasyonortamı dışında çalışan 45 kişi sağlıklı kontrol grubunu oluşturdu. Çalışmayakatılan çalışanların maruz kaldıkları radyasyon dozu yıllık izin verilen düzeyolan 50 milisievertin altındaydı. Katılımcıların kanları 8 saat açlık sonrasıtoplandı. Serum tiyol-disülfid homeostazisi yakın zamanda Erel ve Neşelioğlutarafından geliştirilen spektrofotometrik metod ile değerlendirildi.Radyasyon ortamında çalışanlarda ortalama serum nativ tiyoldeğerinde (528,96 ± 86,42 μmol/L) kontrol gruba göre (561,05 ± 104,83μmol/L) istatistiksel olarak anlamlı düşüklük saptandı (p=0,045). Radyasyonortamında çalışanlarda ortalama serum total tiyol değerinde (547,70 ± 91,50μmol /L) kontrol gruba göre (580,36 ± 112, 24 μmol/L) istatistiksel olarakanlamlı olmayan düşüklük saptandı. Lineer regresyon analizinde istatistikselolarak anlamlı olmasada nativ tiyol değerleri ile en ilişkili maruziyet olarakbulundu (p=0,083).Çalışmamız, uzun dönem düşük doz iyonizan radyasyona maruzkalmanın oksidatif strese yol açtığı ortaya koymaktadır. Bu, antioksidan rolüstlenen tiyol gruplarında geri dönüşü olmayan organizmaya zararlı yanetkiler oluşturabilir. Biz radyasyon çalışanlarında, antioksidanformulasyonlarla nutrisyonel destekleme ve çalışanların rutin takiplerininfiziksel dozimetrelere ek olarak biyolojik metodlarla desteklenmesiniönermekteyiz.

Reactive oxygen species (ROS) are chemically active and has beenlinked to numerous diseases. Radiation is one of the invisible causeresponsible for the formation of ROS. Radiation sources excite or ionize thematter by transfering its energy. It oxidizes macromolecules such asdeoxyribonucleic acid (DNA), proteins in organism , which contribute theformation of oxidative stress. As a result of this, cell homeostasis can bebroken down and carcinogenesis may occur.During last decades, diagnostic and interventional procedures inmedicine have been dramatically increased. Therefore, exposure to ionizingradiation rates related to medical and occupational are getting higher insideof all radiation sources. Ionizing radiation is dangerous so that exposure to itneeded follow-up and protection. Radiation workers are risky group whomexposure chronic low-dose ionizing radiation leads to oxidative stress. Thereare few studies to evaluate chronic exposure related oxidative stress inradiation workers.Thiols are organic compounds that contain a sulfhydrid group, have apivotal role in case of oxidative stress. One of the main target of ROS is thiolgroups on sulfur containing amino acids such as methionine or cysteine.Thiols can undergo oxidation reaction via oxidants and form disulfide bondswhen oxidative stress occur. Those disulfid bones can be reduced back tothiol groups, so dynamic thiol-disulfide homeostasis is maintained.The aim of this study was to evaluate a novel, easily calculated,readily available, and relatively cheap oxidative stress marker, thiol-disulfidhomeostasis, in radiation workers and compare the results with healthycontrols.A total of 108 participants were enrolled in the study. The studypopulation included 63 hospital workers occupationally exposed to ionizing radiation in the units of interventional radiology, interventional cardiology andnuclear medicine. The control group consisted of 45 individuals staff in thesame hospital. Radiation dose of staff participating in the study was less thanthe maximum permissible annual level, 50 milisievert. The blood samples ofparticipants were obtained after a fasty period of 8 hours. Serum thioldisulfidehomeostasis measurement was investigated via thespectrophotometric method newly descriebed by Erel and Neşelioğlu.The mean serum native thiol levels of radiation workers (528,96 ±86,42 μmol/L) was significantly lower than control subjects (561,05 ± 104,83μmol/L) (p=0,045) . The mean serum total thiol levels of radiation workers(547,70 ± 91,50 μmol /L) was lower than control subjects (580,36 ± 112, 24μmol/L). Nevetheless, there was no significant difference between total thiolof exposed workers and controls. Lineer regression analysis showedexposure had the strong relation with native thiol levels than gender,smoking status, alcohol habits. This was not statistically significant (p=0,083).The results shows that long term low dose ionizing radiation mayleads to oxidative stress. It may have side effect on antioxidant thiol groups.We suggest supporting radiation workers by safe antioxidant nutritionalformulations and following up via both pyhsical dosimetres and biodosimetricmethods.