Proliferačná aktivita v dospelom mozgu potkana po expozícii ionizujúcim žiarením

English version

Authors: S. Bálentová ¹; E. Hajtmanová ²; R. Trylčová ⁴; J. Lehotský ³; M. Adamkov ¹
Authors‘ workplace: Institute of Histology and Embryology, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin, Slovak Republic ¹; Department of Radiotherapy and Oncology, Martin University Hospital, Martin, Slovak Republic ²; Institute of Medical Biochemistry, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin, Slovak Republic4 Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin, Slovak Republic ³
Published in: Klin Onkol 2013; 26(5): 331-335
Category: Original Articles

Overview

Východiska:
Cieľom práce bolo skúmať krátkodobé účinky ionizujúceho žiarenia na predný mozog potkana.

Materiál a metodika:
Dospelé samce kmeňa Wistar sme ožiarili celotelovou frakcionovanou dávkou gama žiarenia (celková dávka bola 3 Gy) a vyšetrovali sedem a 14 dní po expozícii. Pomocou imunohistochemického farbenia a konfokálnej mikroskopie sme detekovali proliferujúce bunky pochádzajúce z prednej steny subventrikulárnej zóny (SVZa) a následne migrujúce pozdĺž osi subventrikulárna zóna – bulbus olfactorius (SVZ‑ BO). Počet proliferujúcich buniek sme detekovali v štyroch anatomických oblastiach pozdĺž vopred definovanej migračnej trasy, známej ako rostrálna migračná dráha (RMS) t.j. v SVZa, vertikálnom ramene, ohybe a horizontálnom ramene.

Výsledky:
Vo všetkých hodnotených oblastiach sme počas trvania experimentu zaznamenali rôzny stupeň zvýšenej distribúcie proliferujúcich buniek, a to najmä v ohybe a horizontálnom ramene.

Záver:
Výsledky naznačujú, že postradiačná odpoveď proliferujúcich buniek, ktoré sa podieľajú na bunečnom zložení SVZa môže zohrávať úlohu vo vývoji neskorých postradiačných prejavov, ktoré sú z hľadiska prognózy veľmi nepriaznivé.

Kľúčové slová:
ionizujúce žiarenie – frakcionácia dávky žiarenia – mozog – os SVZ-BO – Ki-67

Práca bola podporená grantom VEGA 1/0050/11 a projektami „Centrum excelentnosti pre výskum v personalizovanej terapii (CEVYPET)“, kód: 26220120053 a „Identifikácia nových markerov v diagnostickom paneli neurologických ochorení“ 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.

Obdrženo:
7. 4. 2013

Přijato:
23. 4. 2013

Sources

1. Abrous DN, Koehl M, Le Moal M. Adult neurogenesis: from precursors to network and physiology. Physiol Rev 2005; 85(2): 523– 569.

2. Carleton A, Petreanu LT, Lansford R et al. Becoming a new neuron in the adult olfactory bulb. Nat Neurosci 2003; 6(5): 507– 518.

3. Lledo PM, Alonso M, Grubb MS. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. Nat Rev Neurosci 2006; 7(3): 179– 193.

4. Amano T, Inamura T, Wu CM et al. Effects of single low dose irradiation on subventricular zone cells in juvenile brain. Neurol Res 2002; 24(8): 809– 816.

5. Lazarini F, Mouthon MA, Gheusi G et al. Cellular and behavioral effects of cranial irradiation of the subventricular zone in adult mice. PLoS One 2009; 4(9): e7017.

6. 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.

7. 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.

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

9. 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.

10. Gaber MW, Sabek OM, Fukatsu K et al. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. Philippo H, Winter EA, van der Kogel AJ et al. Recovery capacity of glial progenitors after in vivo fission‑ neutron or X irradiation: age dependence, fractionation and low‑dose‑rate irradiations. Radiat Res 2005; 163(6): 636– 643.

16. Bálentová S, Račeková E, Martončíková M et al. Cell proliferation in the adult rat rostral migratory stream following exposure to gamma irradiation. Cell Mol Neurobiol 2006; 26(7– 8): 1129– 1137.

17. Bálentová S, Račeková E, Mišúrová E. Effect of low dose irradiation on proliferation dynamics in the rostral migratory stream of adult rats. Folia Biol (Prague) 2007; 53(3): 74– 78.

18. Bálentová S, Hajtmanová E, Kinclová I et al. Radiation‑induced long‑term alterations in hippocampus under experimental conditions. Klin Onkol 2012; 25(2): 110– 116.

19. Bálentová S, Hajtmanová E, Plevkova J et al. Fractionated irradiation‑induced altered spatio‑ temporal cell distribution in the rat forebrain. Acta Histochem 2013; 115(4): 308– 314.

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

21. 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.

22. Martončíková M. Rostral migratory stream of rat during postnatal development. Bratislava 2004: 47.