#PAGE_PARAMS# #ADS_HEAD_SCRIPTS# #MICRODATA#

Vplyv frakcionovaného ožiarenia na hipokampus v experimentálnom modeli


Autoři: S. Bálentová 1;  E. Hajtmanová 2;  B. Filova 3;  V. Borbelyova 4;  J. Lehotský 5
Působiště autorů: Institute of Histology and Embryology, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University in Bratislava, Martin, Slovak Republic 1;  Department of Radiotherapy and Oncology, Martin University Hospital, Martin, Slovak Republic 2;  Institute of Medical Physics, Biophysics, Informatics and Telemedicine, Faculty of Medicine, Comenius University in Bratislava, Slovak Republic 3;  Institute of Molecular Biomedicine, Faculty of Medicine, Comenius University in Bratislava, Slovak Republic 4;  Institute of Medical Biochemistry, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University in Bratislava, Martin, Slovak Republic 5
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2015; 28(3): 191-199
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/10.14735/amko2015191

Souhrn

Východiska:
Ionizujúce žiarenie ovplyvňuje tkanivovú homeostázu a môže viesť k jeho morfologickému a funkčnému poškodeniu. Cieľom štúdie bolo skúmať krátkodobé a dlhodobé účinky ionizujúceho žiarenia na populáciu buniek osidľujúcu hipokampus dospelého potkana.

Materiál a metódy:
Dospelým samcom potkanov kmeňa Wistar sme ožiarili cranium frakcionovanou dávkou gama žiarenia (celková dávka bola 20 Gy) a vyšetrovali 30 a 100 dní po expozícii. Pomocou histochemickej metodiky Fluoro-Jade C na dôkaz degenerujúcich neurónov, imunohistochemického farbenia na detekciu astrocytov a konfokálnej mikroskopie sme kvantitatívne hodnotili neurodegeneratívne zmeny v gyrus dentatus a oblasti CA1 hipokampu.

Výsledky:
V obidvoch vyšetrovaných oblastiach sme zistili signifikantný nárast počtu Fluoro-Jade C značených neurónov, predovšetkým v skupine prežívajúcej 30 dní po ožiarení. Počet GFAP-imunoreaktívnych astrocytov sa počas celého experimentu znížil len nepatrne.

Záver:
Naše súčasné výsledky poukazujú na to, že postradiačná odpoveď populácie buniek, ktorá tvorí hipokampus môže zohrávať úlohu vo vývoji neskorých postradiačných prejavov, ktoré sú z hľadiska prognózy veľmi nepriaznivé.

Kľúčové slová:
ionizujúce žiarenie –⁠ dávka žiarenia –⁠ potkan –⁠ hipokampus –⁠ Fluoro-Jade C –⁠ GFAP

Práca bola financovaná z projektu Centrum translačnej medicíny/Vytvorenie nového diagnostického algoritmu pri vybraných nádorových ochoreniach, ITMS: 26220220021 spolufinancovanými zo zdrojov EÚ a Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Obdržané:
8. 3. 2015

Prijaté:
5. 4. 2015


Zdroje

1. Kempermann G. Why new neurons? Possible functions for adult hippocampal neurogenesis. J Neurosci 2002; 22(3): 635 –⁠ 638.

2. Cicciarello R, d‘Avella D, Gagliardi ME et al. Time-related ultrastructural changes in an experimental model of whole brain irradiation. Neurosurgery 1996; 38(4): 772 –⁠ 779.

3. Gaber MW, Sabek OM, Fukatsu K et al. The differences in ICAM-1 and TNF-α expression between high single fractions and fractionated irradiation in mouse brain. Int J Radiat Biol 2003; 79(5): 359 –⁠ 366.

4. Yuan H, Gaber MW, Boyd K et al. Effects of fractionated radiation on the brain vasculature in a murine model: blood -⁠ brain barrier permeability, astrocyte proliferation, and ultrastructural changes. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 66(3): 860 –⁠ 866.

5. Rosi S, Andres -⁠ Mach M, Fishman KM et al. Cranial irradiation alters the behaviorally induced immediate -⁠ early gene arc (activity -⁠ regulated cytoskeleton-associated protein). Cancer Res 2008; 68(23): 9763 –⁠ 9770. doi: 10.1158/ 0008 -⁠ 5472.CAN -⁠ 08 -⁠ 1861.

6. Wilson CM, Gaber MW, Sabek OM et al. Radiation-induced astrogliosis and blood -⁠ brain barrier damage can be abrogated using anti-TNF treatment. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009; 74(3): 934 –⁠ 941. doi: 10.1016/ j.ijrobp.2009.02.035.

7. Machida M, Lonart G, Britten RA. Low (60cGy) doses of (56)Fe HZE -⁠ particle radiation lead to a persistent reduction in the glutamatergic readily releasable pool in rat hippocampal synaptosomes. Radiat Res 2010; 174(5): 618 –⁠ 623. doi: 10.1667/ RR1988.1.

8. Zhou H, Liu Z, Liu J et al. Fractionated radiation-induced acute encephalopathy in a young rat model: cognitive dysfunction and histologic findings. AJNR Am J Neuroradiol 2011; 32(10): 1795 –⁠ 1800. doi: 10.3174/ ajnr.A2643.

9. Wong CS, Van der Kogel AJ. Mechanisms of radiation injury to the central nervous system: implications for neurop­rotection. Mol Interv 2004; 4(5): 273 –⁠ 284.

10. Taupin P. The Hippocampus. In: Taupin P (ed.). The Hip-pocampus: neurotransmission and plasticity in the nervous system. New York: Nova Science Publishers Inc 2007 : 3 –⁠ 6.

11. Schmued LC, Albertson C, Slikker W Jr. Fluoro-Jade: a novel fluorochrome for the sensitive and reliable histochemical localization of neuronal degeneration. Brain Res 1997; 751(1): 37 –⁠ 46.

12. Schmued LC, Hopkins KJ. Fluoro-Jade: novel fluoro­chromes for detecting toxicant-induced neuronal degeneration. Toxicol Pathol 2000; 28(1): 91 –⁠ 99.

13. Ballok DA, Millward JM, Sakic B. Neurodegeneration in autoimmune MRL -⁠ lpr mice as revealed by Fluoro Jade B staining. Brain Res 2003; 964(2): 200 –⁠ 210.

14. Balentova S, Hajtmanova E, Kinclova I et al. Long-term alterations of cell population in the adult rat forebrain fol­lowing exposure to fractionated doses of ionizing radiation. Gen Physiol Biophys 2013; 32(1): 91 –⁠ 100. doi: 10.4149/ gpb_2013009.

15. Peissner W, Kocher M, Treuer H et al. Ionizing radiation-induced apoptosis of proliferating stem cells in the dentate gyrus of the adult rat hippocampus. Mol Brain Res 1999; 71(1): 61 –⁠ 68.

16. Tada E, Yang C, Gobbel GT. Long-term impairment of subependymal repopulation following damage by ioniz­ing radiation. Exp Neurol 1999; 160(1): 66 –⁠ 77.

17. Mizumatsu S, Monje LM, Morhardt DR et al. Extreme sensitivity of adult neurogenesis to low doses of X -⁠ irradiation. Cancer Res 2003; 63(14): 4021 –⁠ 4027.

18. Raber J, Rola R, Lefevour A et al. Radiation induced cog­nitive impairments are associated with changes in indicators of hippocampal neurogenesis. Rad Res 2004; 162(1): 39 –⁠ 47.

19. Rola R, Raber J, Rizk A et al. Radiation-induced impairment of hippocampal neurogenesis is associated with cog­nitive deficits in young mice. Exp Neurol 2004; 188(2): 316 –⁠ 330.

20. Fan Y, Liu Z, Weinstein PR et al. Enviromental enrich­ment enhances neurogenesis and improves functional outcome after irradiation. Eur J Neurosci 2007; 25(1): 38 –⁠ 46.

21. Wojtowicz JM. Irradiation as an experimental tool in studies of adult neurogenesis. Hippocampus 2006; 16(3): 261 –⁠ 266.

22. Balentova S, Hajtmanova E, Kinclova I et al. Radiation-induced long-term alterations in hippocampus under experimental conditions. Klin Onkol 2012; 25(2): 110 –⁠ 116.

23. Kazda T, Jancalek R, Pospisil P et al. Why and how to spare the hippocampus during brain radiotherapy: the developing role of hippocampal avoidance in cranial radiotherapy. Radiat Oncol 2014; 9 : 139. doi: 10.1186/ 1748 -⁠ 717X -⁠ 9 -⁠ 139.

24. Gondi V, Pugh SL, Tome WA et al. Preservation of memory with conformal avoidance of the hippocampal neural stem -⁠ cell compartment during whole -⁠ brain radiotherapy from brain metastases (RTOG 0933): a phase II multi-institutional trial. J Clin Oncol 2014; 32(34): 3810 –⁠ 3816. doi: 10.1200/ JCO.2014.57.2909.

25. Adamkov M, Halasova E, Kajo K et al. Survivin: a promis­ing marker in breast carcinoma. Neoplasma 2010; 57(6): 572 –⁠ 577.

26. Adamkov M, Halasova E, Rajcani J et al. Relation between expression pattern of p53 and survivin in cutaneous basal cell carcinomas. Med Sci Monit 2011; 17(3): BR74 –⁠ BR80.

27. Halasova E, Adamkov M, Matakova T et al. Lung cancer incidence and survival in chromium exposed individuals with respect to expression of anti-apoptotic protein survivin and tumor supressor p53 protein. Eur J Med Res 2010; 15 (Suppl 2): 55 –⁠ 59.

28. Balentova S, Hajtmanova E, Plevkova J et al. Fractionated irradiation-induced altered spatio -⁠ temporal cell distribution in the rat forebrain. Acta Histochem 2013; 115(4): 308 –⁠ 314. doi: 10.1016/ j.acthis.2012.09.001.

29. Sundholm -⁠ Peters NL, Yang HK, Goings GE et al. Subvetricular zone neuroblasts emigrate toward cortical lesions. J Neuropathol Exp Neurol 2005; 64(12): 1089 –⁠ 1100.

30. Sano K, Sato M, Tanaka R. Radiation-induced apoptosis and injury of oligodendrocytes on neonatal rat brains. Clin Neurol Neurosur 1997; 99 (Suppl 1): S117.

31. Chow BM, Li YQ, Wong CS. Radiation-induced apoptosis in the central nervous system is p53 -⁠ dependent. Cell Death Differ 2000; 7(8): 712 –⁠ 720.

32. Kurita H, Kawahara N, Asai A et al. Radiation-induced apoptosis of oligodendrocytes in the adult rat brain. Neurol Res 2001; 23(8): 869 –⁠ 874.

33. Mildenberger M, Beach TG, McGeer EG et al. An animal model of prophylactic cranial irradiation: histological effects at acute, early and delayed stages. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1990; 18(5): 1051 –⁠ 1060.

34. Shinohara C, Gobbel GT, Lamborn KR et al. Apoptosis in the subependyma of young adult rats after single and fractionated doses of X-rays. Cancer Res 1997; 57(13): 2694 –⁠ 2702.

35. Hwang SY, Jung JS, Kim TH et al. Ionizing radiation induces astrocyte gliosis through microglia activation. Neurobio­l Dis 2006; 21(3): 457 –⁠ 467.

Štítky
Dětská onkologie Chirurgie všeobecná Onkologie

Článek vyšel v časopise

Klinická onkologie

Číslo 3

2015 Číslo 3
Nejčtenější tento týden
Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Mepolizumab v reálné klinické praxi kurz
Mepolizumab v reálné klinické praxi
nový kurz
Autoři: MUDr. Eva Voláková, Ph.D.

BONE ACADEMY 2025
Autoři: prof. MUDr. Pavel Horák, CSc., doc. MUDr. Ludmila Brunerová, Ph.D., doc. MUDr. Václav Vyskočil, Ph.D., prim. MUDr. Richard Pikner, Ph.D., MUDr. Olga Růžičková, MUDr. Jan Rosa, prof. MUDr. Vladimír Palička, CSc., Dr.h.c.

Cesta pacienta nejen s SMA do nervosvalového centra
Autoři: MUDr. Jana Junkerová, MUDr. Lenka Juříková

Svět praktické medicíny 2/2025 (znalostní test z časopisu)

Eozinofilní zánět a remodelace
Autoři: MUDr. Lucie Heribanová

Všechny kurzy
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

#ADS_BOTTOM_SCRIPTS#