Rh-factor wordt geassocieerd met individuele stralingsgevoeligheid: een cytogenetisch onderzoek
Radiosensitiviteit is een inherente eigenschap, geassocieerd met een verhoogde reactie op ioniserende straling op het menselijk lichaam. Op het gebied van radiotherapie en stralingsbescherming is de individualisering van de behandeling van de patiënt een van de belangrijkste onderwerpen. Met het doel om biomarkers te bepalen die in staat zijn om te anticiperen op nevenreacties van normaal weefsel, hebben we de associatie tussen de Rh-factor en radiosensitiviteit bestudeerd.
Deze experimentele studie werd uitgevoerd onder 50 normale responders met A-bloedgroep (25Rh+ en 25Rh-) tussen de 22 en 23 jaar in Babol, Iran. Er werden menselijke perifere bloedmonsters genomen van proefpersonen en met behulp van de CBMN-assay werden de biologische effecten van gammastraling, waaronder de frequentie van micronuclei (MN) en de nucleaire divisie-index (NDI), gemeten. Er is een data-analyse uitgevoerd met behulp van SPSS versie 18 om de t-tests voor onafhankelijke en gepaarde steekproeven te bepalen.
Resultaten
Er trad een significante toename op in de frequentie van MN in groep Rh+ (196 ± 18,23) vergeleken met Rh- (169 ± 17,11) na bestraling (p<0,001).
Conclusies
De Rh-factor kan een voorspellende marker zijn in de radiogevoeligheid van een individu voor ioniserende straling. Wij zijn echter van mening dat aanvullend onderzoek nodig is om deze hypothese te bewijzen.
Blootstelling aan ioniserende straling genereert verschillende reactieve zuurstofsoorten (ROS), zoals hydroxylradicaal, waterstofperoxide, waterig elektron en superoxide in het waterige medium. Dergelijke ROS hebben schadelijke effecten op macromoleculen zoals lipiden, eiwitten en DNA en beschadigen de cellulaire functie, wat leidt tot meerdere aandoeningen en disfuncties in het menselijk lichaam (1, 2). Zoals verschillende studies in de literatuur hebben aangegeven, is stralingsrespons een multifactorieel scenario dat afhangt van verschillende parameters, zoals de inhoud van nucleair materiaal, celreproductie, heropleving van weefsels en organen en biologisch herstel.
Vanuit biologisch oogpunt is het belangrijk na te gaan hoe de stralingsrespons de reacties van weefsels en organen op gammastraling kan matigen.
Vanuit dit aspect zijn genetische eigenschappen zeer cruciaal bij de meeste ziekten en aandoeningen, zoals ataxie-teleangiëctasie (AT) (3), Xeroderma Pigmentosum (4) en borstkanker (5), en een belangrijk kenmerk van de stralingsgevoeligheid van cellen, weefsels en organen (5).
Ongeveer 10% van de normale personen in vergelijkbare fysieke en omgevingscondities vertoont een toenemende respons op ioniserende straling (6).
Verhoogde stralingsgevoeligheid van borstkankerpatiënten is gemeld in verschillende onderzoeken (7-9). Daarom is het identificeren van een prognostische marker voor radiotherapie een van de hoofddoelen van de stralingsbiologie en stralingsbescherming.
Als de persoonlijke complicatierisico’s van ioniserende straling worden onderkend, zou het risico kunnen worden verminderd in de kleine verhouding van hoogsensitieve mensen door dosisverlaging bij patiënten en het definiëren van meer beperkte regels in stralingsbeschermingsvoorschriften (10).
Sommige oorzaken van radiosensitiviteit, waaronder fysiologische, genetische en epigenetische bronnen, zijn voorgesteld bij kankerpatiënten en normale individuen (11, 12).
Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat ABO-bloedgroepen geassocieerd zijn met het risico op ischemische hartziekte en het ontwikkelen van ernstige manifestaties van atherosclerose (13).
Resultaten van de Framingham-studie en andere rapporten toonden aan dat het optreden van ischemische hartziekte mogelijk hoger is bij proefpersonen met bloedgroep A (13).
Daarnaast hebben patiënten met bloedgroep A of O vaker last van pernicieuze anemie (14).
De incidenties van maagcarcinoom (15), maagzweer (16) en eierstokkanker (5) zijn veel uitgebreider bij personen met respectievelijk bloedgroep A, O en B.
De AB-bloedgroep wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op infectieziekten.
Niettemin, werd uitgelegd dat de ABO-bloedgroep een inherent kenmerk is (17). Daarna werden de allelen voor de bloedgroepen herkend op dezelfde plaats op chromosoom 9 op 9q34.1-q34.2 (18). Deze bevindingen toonden aan dat iemands bloedgroep een genetische eigenschap is.
Ondanks dergelijke onderzoeken toonde een voorlopig klinisch onderzoek aan dat de stralingsrespons van type O-patiënten met baarmoederhalskanker beter is dan die van andere bloedgroepen (19).
Ondertussen werd een verhoogde frequentie van micronuclei (MN) in de A-bloedgroep gemeld in perifere bloedlymfocyten van normale individuen (20). Met betrekking tot deze bevindingen – en gezien de variatie in radiosensitiviteit in de normale populatie – was deze studie gericht op het evalueren van de chromosomale radiosensitiviteit van perifere bloedlymfocyten bij normale individuen met Rh− en Rh + factoren.
2.1. Onderzoeksopzet en setting
In deze experimentele studie werd geïnformeerde toestemming verkregen van 50 gezonde menselijke vrijwilligers (25 Rh+ en 25 Rh−) in de A-bloedgroep die in leeftijd varieerden van 22 tot 23 jaar oud.
2.2. Bloedafname
Alle respondenten vulden een vragenlijst in om informatie te geven over hun levensstijl en blootstelling aan chemische en fysische agentia. Een voorgeschiedenis van bekende bestraling, roken, drugsgebruik en alcoholgebruik waren uitsluitingscriteria. Bloedmonsters werden genomen van responders onder steriele omstandigheden met behulp van gehepariniseerde injectiespuiten. Ten slotte werden monsters verdeeld in twee afzonderlijke groepen (controlemonsters en blootgestelde bloedmonsters). Ze werden allemaal overgebracht in koude omgevingsomstandigheden.
2.3. Gamma-bestraling
De aliquots van bloedmonsters werden blootgesteld aan gammastraling van een lage LET 60 Co-bron (Theratone780 vervaardigd door Canada) met een dosistempo van 70 CGy/min, met een afstand tussen bron en monster (SSD) = 80 cm, een veldgrootte van 10 × 10 cm, en bij kamertemperatuur. Bloedmonsters werden bestraald met een totale dosis van 2 Gy en een flesje met niet-blootgestelde bloedmonsters werd bewaard als controlegroep. De monsterbestraling is uitgevoerd door een bevoegd persoon.
2.4. Cytokinese-blok micronucleus (CBMN) assay
De CBMN-assay werd uitgevoerd met behulp van de standaardtechniek voorgesteld door eerdere onderzoeken (21), met kleine aanpassingen (22).
Daarom werd 0,5 ml perifere bloedmonsters toegevoegd aan 4,5 ml van een celkweekmedium (RPMI-1640) dat natriumbicarbonaat bevatte aangevuld met 10% foetaal kalfsserum (FCS), antibiotica en 1% L-glutamine. Honderd microliter Phytohaemagglutinin (PHA, SIGMA) werd toegevoegd om lymfocyten te stimuleren.
Vierenveertig uur na PHA-stimulatie werd Cytochalasin-B (Cyt-B, Sigma) met een eindconcentratie van 6 μg/ml toegevoegd, en tweekernige lymfocyten werden na 72 uur geoogst.
De cellen werden vervolgens verzameld door centrifugatie bij 2000 RPM gedurende 10 minuten (BOECHO U-320 R) en supernatant werd gedecanteerd. Twee tot drie microliter verse hypotone oplossing 0. 075 M KCl werd toegevoegd aan de oplossing die op de bodem van de buizen achterbleef en gedurende 7 minuten bij 1200 RPM gecentrifugeerd.
Wederom werd het supernatant afgegoten en werd 5 ml fixatie met inbegrip van methanol: ijsazijn (6/1) snel gemengd met de oplossing op de bodem van de buizen. Na 20 minuten werden de buizen 7 minuten gecentrifugeerd bij 1200 RPM. de inductie van MN werd geëvalueerd met behulp van een dubbelblinde score van 1000 binucleaire cellen (BNC) met een lichtmicroscoop ingesteld op 40x vergroting.
Alleen BN-cellen werden opgenomen in de microscopische analyse. Alle objectglaasjes werden vóór analyse gecodeerd. de inductie van MN werd geëvalueerd met behulp van een dubbelblinde score van 1000 binucleaire cellen (BNC) met een lichtmicroscoop ingesteld op 40x vergroting.
Alleen BN-cellen werden opgenomen in de microscopische analyse. Alle objectglaasjes werden vóór analyse gecodeerd. de inductie van MN werd geëvalueerd met behulp van een dubbelblinde score van 1000 binucleaire cellen (BNC) met een lichtmicroscoop ingesteld op 40x vergroting. Alleen BN-cellen werden opgenomen in de microscopische analyse. Alle objectglaasjes werden vóór analyse gecodeerd.
2.5. statistische analyse
De statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van Microsoft Excel 2007. Independent-Sample t-test werd gebruikt om de statistische significantie van het verschil tussen Rh – en Rh + monsters te bepalen.
Daarnaast werd een paired-samples t-test gebruikt om het verschil tussen de controle- en blootgestelde monsters te analyseren.
2.6. Onderzoeksethiek
De studie werd goedgekeurd door de Ethische Commissie van de Faculteit der Medische Wetenschappen van de Babol University of Medical Sciences (Babol, Iran).
Ga naar:
3. Resultaten
De resultaten van deze studie toonden een verhoogde gemiddelde frequentie van MN in binucleaire cellen na bestraling (Figuur 1).
Dit resultaat bevestigt de inductie van de MN-frequentie na gammastraling. Zoals tabel 1 laat zien, waren de gemiddelde waarden van MN in cellen met twee kernen 196 ± 18,23 en 169 ± 17,11 voor respectievelijk Rh + en Rh – monsters (tabel 1).
De resultaten gaven aan dat de gemiddelde MN significant hoger is in Rh + dan in Rh − in de bestraalde groep (p<0,001) (Tabel 1).
Tabel 2 laat zien dat de frequentie van MN-cellen significant toenam in zowel Rh − als Rh +bestraalde (2Gy) monsters terwijl het percentage binucleaire, trinucleaire en tetranucleaire cellen afnam na bestraling. De NDI-waarde voor de Rh + -groep was respectievelijk 1,81 en 1,39 voor en na bestraling. Voor het Rh – type daalde de parameter van 1,85 naar 1,40 na gammabestraling. Met betrekking tot de NDI in Tabel 2, kwam er geen significant verschil naar voren tussen Rh – en Rh + -monsters na bestraling. Figuur 1 Verhoogde frequentie van micronuclei (MN) in zowel Rh- als Rh+ monsters na gammabestraling (2Gy). A: Mononucleaire en binucleaire lymfocytcellen vóór bestraling, B: Binucleaire lymfocytcel met MN. Pijlen tonen het uiterlijk van MN tijdens gammastraling.
tafel 1
Frequentie van micronuclei (MN) in binucleaire cellen (BNC)
[th]Dosis[/th][th]MN (micronuclei) Opbrengst in BNC (binucleaire cellen)[/th][th]Rh + [/th][th] Rh – [/th]
| 0Gy |
3,75 ± 0,53 |
5,35 ± 0,90 |
| 2Gy |
196 ± 18,23 |
169 ± 17.11 |
Openen in een apart venster
tafel 2
Percentage mononucleaire (MNC), binucleaire (BNC), trinucleaire (TNC) en tetranucleaire (TeNC) cellen in niet-blootgestelde (0Gy) en blootgestelde (2Gy) monsters. NDI = M1+2(M2) +3(M3) +4(M4)/N, waarbij M1–M4 het aantal cellen met één tot vier kernen weergeeft en N het totale aantal levensvatbare cellen is.
[th]Dosis[/th][th]Mononucleaire cellen (MNC) (%)[/th][th]Binucleaire cellen (BNC) (%)[/th][th]Trinucleaire cellen (TNC) (%)[ /th][th]Tetranucleaire cellen (TeNC) (%)[/th][th]Nuclear Division Index (NDI)[/th][th]Rh + [/th][th]Rh − [/th][ th]Rh + [/th][th]Rh − [/th][th]Rh+[/th][th]Rh − [/th][th]Rh + [/th][th]Rh − [/ th][th]Rh +[/th][th]Rh − [/th]
| 0 Gy |
45.1 |
38.3 |
34.1 |
40.4 |
15.2 |
19.1 |
5.6 |
2.2 |
1.81 |
1.85 |
| 2 Gy |
70.6 |
69,7 |
20.1 |
21.2 |
8.2 |
8.4 |
1.1 |
0,7 |
1.39 |
1.40 |
4. Discussie
Ongeveer 20% van de radiotherapiepatiënten vertoonde een breed scala aan normale weefselreacties (23).
Het herkennen van patiënten met een hoge, matige of lage radiosensitiviteit zou helpen bij het ontwikkelen van een goed plan voor de radiotherapie van patiënten met het hoogste genezingspercentage in termen van de individuele aanpassing van de patiënt (10).
De verklaring van criteria die de totale effecten van ioniserende straling wijzigen, is een van de belangrijkste onderwerpen van onderzoeksinspanningen in de radiobiologie.
Sommige studies hebben verklaard dat er een correlatie bestaat tussen tumorrespons en het niveau van 8-oxo-dG in de urine van long- en borstkankerpatiënten (23). Daarom zijn er verschillende onderzoeken gestart om te onderzoeken of radiosensitiviteit een geïndividualiseerd onderwerp is in de stralingsrespons van patiënten. Het belangrijkste doel van deze studie was om de rol van Rh in de stralingsrespons van gezonde mensen te onderzoeken. Hoeler et al. toonde aan dat individuele radiosensitiviteit gemeten door lymfocyten een goede manier zou kunnen zijn om fibrose te voorspellen bij borstkankerpatiënten na radiotherapie (24).
Op het gebied van radiobiologie is de CBMN Cyt-assay voor PBL een geschikt apparaat voor biodosimetrie om in-vivo en in-vitro stralingsgevoeligheid en reproduceerbaarheid van kanker te meten (25). Lymfocyten worden gekozen vanwege hun gemakkelijke beschikbaarheid, eenvoudige kweekmethode en het gemak van monsterafname. Daarom werd in onze studie CBMN Cyt-assay geselecteerd als een van de standaardtechnieken voor evaluatie van genetische toxicologie in menselijke cellen om chromosomale afwijkingen in Rh te meten- toonde aan dat individuele radiosensitiviteit gemeten door lymfocyten een goede manier zou kunnen zijn om fibrose te voorspellen bij borstkankerpatiënten na radiotherapie (24). Op het gebied van radiobiologie is de CBMN Cyt-assay voor PBL een geschikt apparaat voor biodosimetrie om in-vivo en in-vitro stralingsgevoeligheid en reproduceerbaarheid van kanker te meten (25). Lymfocyten worden gekozen vanwege hun gemakkelijke beschikbaarheid, eenvoudige kweekmethode en het gemak van monsterafname.
Daarom werd in onze studie CBMN Cyt-assay geselecteerd als een van de standaardtechnieken voor evaluatie van genetische toxicologie in menselijke cellen om chromosomale afwijkingen in Rh te meten. toonde aan dat individuele radiosensitiviteit gemeten door lymfocyten een goede manier zou kunnen zijn om fibrose te voorspellen bij borstkankerpatiënten na radiotherapie (24). Op het gebied van radiobiologie is de CBMN Cyt-assay voor PBL een geschikt apparaat voor biodosimetrie om in-vivo en in-vitro stralingsgevoeligheid en reproduceerbaarheid van kanker te meten (25). Lymfocyten worden gekozen vanwege hun gemakkelijke beschikbaarheid, eenvoudige kweekmethode en het gemak van monsterafname.
Daarom werd in onze studie CBMN Cyt-assay geselecteerd als een van de standaardtechnieken voor evaluatie van genetische toxicologie in menselijke cellen om chromosomale afwijkingen in Rh te meten. Lymfocyten worden gekozen vanwege hun gemakkelijke beschikbaarheid, eenvoudige kweekmethode en het gemak van monsterafname. Daarom werd in onze studie CBMN Cyt-assay geselecteerd als een van de standaardtechnieken voor evaluatie van genetische toxicologie in menselijke cellen om chromosomale afwijkingen in Rh te meten.
Lymfocyten worden gekozen vanwege hun gemakkelijke beschikbaarheid, eenvoudige kweekmethode en het gemak van monsterafname. Daarom werd in onze studie CBMN Cyt-assay geselecteerd als een van de standaardtechnieken voor evaluatie van genetische toxicologie in menselijke cellen om chromosomale afwijkingen in Rh te meten.– en Rh + gezonde mensen. Zoals verwacht nam het gemiddelde aantal MN aanzienlijk toe na de 2Gy gammabestraling van lymfocytencellen.
Dit resultaat komt overeen met de eerdere bevindingen die wijzen op een hoger niveau van MN na gammabestraling (21, 26).
De huidige studie toonde aan dat de gemiddelde frequentie van MN in de Rh + -groep ongeveer 16% hoger was dan in de Rh –groep.
Dit resultaat kan te wijten zijn aan de associatie van Rh-allelen op chromosoom 9 en bepaalde allelen van genen die verantwoordelijk zijn voor het herstel van dubbele DNA-breuken.
Meer moleculair onderzoek moet echter de belangrijkste reden voor deze gebeurtenis nauwkeuriger evalueren. Elahimanesh et al. gaf aan dat de A-bloedgroep meer MN-frequentie heeft in vergelijking met andere bloedgroepen (20).
Ze toonden aan dat groep A een hogere frequentie van MN heeft dan groepen AB, B en O (20). In een andere studie, Khosravifarsani et al. opgehelderd dat er een verband bestaat tussen linkshandigheid(linkshandigheid kan duiden op een Vanishing twin!) en radiosensitiviteit.
Ze toonden aan dat linkshandige borstkankervrouwen gevoeliger zijn voor straling dan rechtshandige vrouwen (18).
De achtergrond-MN-frequentie in de huidige studie was 3,75 ± 0,53 en 5,35 ± 0,90 voor de Rh + en Rh −respectievelijk groepen.
Deze waarde komt redelijk overeen met de geciteerde waarde van de IAEA EPR-biodosimetriehandleiding van de International Atomic Energy Agency (27). Met betrekking tot het IAEA-rapport variëren de MN-achtergrondfrequenties van 0 tot 40 per 1000 BN-cellen (27). Voor de NDI geteld voor en na bestraling daalde de waarde in zowel Rh + als Rh −groepen na 2Gy-gammabestraling, wat wijst op een vermindering van de celproliferatie.
Er trad echter geen significant verschil op tussen deze twee bloedgroepen na bestraling. Zoals de huidige studie aangaf, werd na gammabestraling een afname van de opbrengst van binucleaire en polynucleaire cellen waargenomen. Daarentegen nam de frequentie van mononucleaire cellen toe na gammabestraling. Omdat het uitvoeren van het standaard Cytokinesis Blocked Micro-nuclei-protocol tijdrovend was, was het kiezen van een grotere onderzoekspopulatie in dit project beperkt.
Ga naar:
5. Conclusies
De huidige studie suggereerde dat de chromosomale radiogevoeligheid van lymfocyten bij normale personen met Rh + -factor hoger is dan hun Rh – tegenhangers.
Dit verschil is echter niet gegeneraliseerd naar andere celtypen. Deze bevinding onthulde dat de Rh-factor kan worden beschouwd als een van de erfelijke eigenschappen die de stralingsgevoeligheid van individuen beïnvloeden en een waardevol item kan zijn in de regelgeving voor stralingsbescherming. Er zijn echter verdere in-vivo- en in-vitro-onderzoeken nodig voor validatie.
Dankbetuigingen
Dit werk is afgeleid van een onderzoeksproject en financieel ondersteund door de Babol University of Medical Sciences (Grant nummer 2140). De auteurs willen juffrouw Nasim Koohi en mevrouw Boshra Rezaei bedanken voor hun bijdragen tijdens het werk aan het Cellular and Molecular Biology Research Center, alle gezonde personen voor hun bloeddonaties en het personeel van het Shahid Rajaei-ziekenhuis voor hun hartelijke ontvangst. samenwerking op het gebied van gammabestraling van monsters.
Ga naar:
Voetnoten
iThenticate screening: 28 mei 2016, Engelse redactie: 21 juli 2016, Kwaliteitscontrole: 2 augustus 2016
Belangenverstrengeling:
Er is geen belangenverstrengeling te melden.
Auteursbijdragen:
Alle auteurs hebben in gelijke mate bijgedragen aan dit project en artikel. Alle auteurs hebben het definitieve manuscript gelezen en goedgekeurd.
[url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=Khosravifarsani M[Author]]Meysam Khosravifarsani[/url], 1 [url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov /?term=Monfared AS[Auteur]]Ali Shabestani Monfared[/url], 2 en [url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=Borzoueisileh S[Author]]Sajad Borzoueisileh[/ url] 3
Auteursinformatie Artikelnotities Copyright- en licentie-informatie
Bron
Dit zijn hele belangrijke onderzoeken, om te bepalen wie beter op een bestraling zou reageren en wie minder goed. Wat betekend dat men de hoeveelheid die nodig is kan aanpassen op, in dit geval, de bloedgroep van iemand.
BLOEDGROEPEN RH NEGATIEF O NEGATIEVE FACTOR
Risico op leukemie bij kinderen geassocieerd met vaccinatie, infectie en medicatiegebruik in de kindertijd: de Cross-Canada Childhood Leukemia Study
The Rhesus Factor DECEPTION ( Rh- ) RH Negative Blood Type (FULL VERSION)
