Gníomhairí Radaichosanta Chun Damáiste Ceallach a Chosc de bharr Radaíochta ianúcháin

Déan teagmháil le:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Tyler A. Smith1, Daniel R. Kirkpatrick2, Sean Smith2, Trevor K. Smith3, Tate Pearson4, Aparna Kailasam2, Kortney Z. Herrmann4, Johanna Schubertv2 agus Devendra K. Agrawal2*

Tá íomháú leighis ina chuid lárnach de dhiagnóis leighis nua-aimseartha. Le 10 mbliana anuas, tá méadú comhfhreagrach tagtha ar nochtadh othar do dhaoine le 10 mbliana anuas mar gheall ar úsáid mhéadaithe scrúduithe X-gha agus tomagrafaíocht ríofa (CT).radaíocht ianaíochfeasacht an phobail a ardú ar a éifeachtaí díobhálacha. In ainneoin laghduithe suntasacha ar an dáileog radaíochta a bhaineann le scananna aonair, cuireann úsáid mhéadaithe íomháithe leighis go mór le nochtadh radaíochta agus le paiteolaíocht a bhaineann le radaíocht [1, 2]. Staidéir fhadtéarmacha ar mharthanóirí buama adamhach an Dara Cogadh Domhanda sa tSeapáin; ie iad siúd a bhfuil nochtadh suntasach radaíochta acu, fuarthas go raibh minicíocht mhéadaithe leoicéime agus ailsí soladacha acu [1]. Bunaithe ar an tsamhail líneach gan tairsí, d'fhéadfadh go mbeadh rioscaí suntasacha radaíochta ag baint le radaíocht a bhaineann le híomhánna, cé gur cinnte nach bhfuil sé chomh drámatúil céanna le pléascadh adamhach. Is eol go bhfuil na rioscaí a bhaineann le nochtadh radaíochta níos suntasaí in othair níos óige. Léirítear an fhíric seo le leitheadúlacht mhéadaithe leoicéime agus siadaí soladacha i measc na marthanóirí buama adamhach péidiatraiceacha i gcomparáid leo siúd a fuair an nochtadh radaíochta céanna ag aois níos sine [1]. Bhí Gilbert et al. [2] léirigh caidreamh dáileog-spleách idir nochtadh radaíochta agus leoicéime, ailse chíche, ailse thyroid, agus siadaí soladacha eile. Tá éifeachtaí díobhálacha láithreacha intomhaiste ag radaíocht ianúcháin ar chealla, lena n-áirítear méadú ar speicis ocsaigine imoibríocha (ROS), giniúint sosanna DNA aon-shnáithe (SSBanna), agus sosanna DNA dúbailte-snáithe (DSBanna).

cistéirféidirfrith-radaíocht

Tá sé molta ag roinnt údar úsáid a bhaint as gníomhairí éagsúla chun an damáiste ceallacha a bhaineann leis a mhodhnúnochtadh radaíochta. Tá sé postulated, mar shampla, go bhféadfadh frithocsaídeoirí nó comhdhúile glutathione-ardaithe a bheith in ann damáiste DNA a laghdú, ag laghdú go teoiriciúil carcinogenesis iar-radaíocht [4, 5]. Cé go bhfuil go leor staidéir léirithe buntáistí féideartha d'éagsúlacht na comhdhúile radioprotective gníomhaire a riaradh go rialta d'othair roimh nó tar éis íomháithe leighis [6]. Is é aidhm an athbhreithnithe seo achoimre agus meastóireacht chriticiúil a dhéanamh ar na torthaí a foilsíodh le déanaí sa litríocht a rinne imscrúdú ar úsáid oibreán radaichosanta chun damáiste cille a bhaineann le radaíocht a sheachaint.

Radaíocht ianaíocha úsáidtear go forleathan i diagnóisic leighis, teiripe a bhaineann le hailse, agus tá feidhmeanna tionscail breise [7]. I measc na nguaiseacha aitheanta a bhaineann le nochtadh daonna do radaíocht ianaíoch tá ionduchtú bás ceallacha, sócháin ghéiniteacha, agus carcanaigineas [7]. Chomh maith le héifeachtaí ceallacha díreacha, is féidir le nochtadh radaíochta damáiste a dhéanamh freisin do chealla trí speicis ocsaigine imoibríocha a ghiniúint (ie sárocsaíd hidrigine, hidrearapocsaídí lipid, superoxide, hiodrocsaíd, hidríd, agus sárocsaitrít). Cruthaítear speicis ocsaigine imoibríocha (ROS) nuair a bhíonn radaíocht ianaíoch á ionsú ag móilíní beaga, go príomha uisce, agus na bithmhacrómóilíní ceallacha máguaird. Imoibríonn na ROS seo le hábhar ceallacha, lena n-áirítear DNA agus próitéiní [7].

Freagraíonn an chill do thiúchan méadaithe fréamhacha saor in aisce trí frithocsaídeoirí nádúrtha a ghiniúint (lena n-áirítear superoxide dismutase, glutathione, catalase) a fhéadfaidh damáiste spreagtha saor-radacach do struchtúir cheallacha a íoslaghdú nó a dhíchur. Is é Glutathione peroxidase go príomha a chatalaíonn tiontú na n-ian hiodrocsaíd go huisce. Tiontaíonn Superoxide dismutase sárocsaídí go sárocsaíd hidrigine, a thiontaítear ansin go ocsaigin agus uisce trí chataláis. Tá superoxide dismutase ann i roinnt isoforms éagsúla, agus tá gach ceann acu speisialaithe do réimsí sonracha den chill [8]. Nuair a bhíonn sé faoi lé leibhéil mhéadaithe radaíochta ianúcháin, méadaíonn an chill léiriú einsímí frithocsaídeacha [8]. Nuair a sháraíonn leibhéal na ROS na cosaintí ceallacha seo, áfach, coimeádfaidh an chill damáiste (ar bhealach dáileog-spleách) a d'fhéadfadh carcinogenesis, teratogenesis, neacróis nó apoptosis a bheith mar thoradh air.

Tá sé molta gníomhairí radaichosanta a riar mar bhealach amháin chun laghdú a dhéanamhéifeachtaí díobhálacha radaíochta ar chealla. Tá an cumas ag frithocsaídeoirí gníomhú mar scavengers radacach saor in aisce, agus dá bhrí sin laghdaítear roinnt damáiste DNA de bharr radaíochta ianúcháin [4, 7, 9, 10]. Go teoiriciúil, ligfeadh an idirghabháil seo do chosaintí ceallacha coinneáil suas leis na fréamhacha saor in aisce a ghineann nochtadh radaíochta (ag glacadh leis gur leor leibhéal infhéitheach na bhfrithocsaídeoirí nuair a nochtar radaíocht). Féadfaidh comhdhúile radioprotective foirmiú radacach saor in aisce a shochtadh, fréamhacha saor in aisce a bhaint, táirgeadh radioprotector nádúrtha a spreagadh (cosúil le superoxide dismutase, glutathione peroxidase, agus catalase), feabhas a chur ar dheisiú DNA, laghdú ar an bhfreagairt athlastach iar-radaíochta, nó fiú moill a chur ar rannán ceallacha ag ligean níos mó ama do cealla chun apoptosis a dheisiú nó dul faoi [10] (Tábla 1). Cé go bhfuil sé léirithe go bhfuil substaintí radioprotective éifeachtach chun fo-iarmhairtí teiripe radaíochta a laghdú, níl aon radioprotectants in úsáid i raideolaíocht diagnóiseach faoi láthair.

Chun achoimre a dhéanamh ar na hiarrthóirí atá ann cheana féin ar radaichosantóirí cliniciúla, rinneamar athbhreithniú litríochta ag baint úsáide as cuardach Pubmed/MEDLINE le frásaí tábhachtacha lena n-áirítear: "frithocsaídeoirí in íomháú leighis", "frithocsaídeoirí i radaiteiripe", "frithocsaídeachradaíocht", "gníomhairí radioprotective", "radioprotective radaiteiripe", "íomháú leighis radioprotective", agus "radioprotection." Le cur san áireamh, ba ghá na hailt a bheith ina n-alt taighde príomhúil piarmheasúnaithe a foilsíodh le 10 mbliana anuas a rinne imscrúdú ar cheann nó níos mó substaintí mar oibreáin radachosanta féideartha Léiríonn an t-alt seo anailís achomair agus chriticiúil ar na hailt roghnaithe a imscrúdaíonn radioprotection Thairis sin, déanann an t-alt seo achoimre ar na príomhthorthaí a bhaineann leis an gceist chliniciúil seo a leanas: an féidir radioprotectants a úsáid in íomháú diagnóiseach chun damáiste DNA a laghdú?

Torthaí ó staidéir in vitro- In vitro: limficítí daonna

Tagann tromchúis na litríochta ar ghníomhairí radioprotective as staidéar a dhéanamh ar limficítí daonna in vitro roimh agus tar éis nochtadh doradaíocht. Ó am go chéile, áirítear leis seo samplaí fola a thógáil ó othair tar éis dóibh dul faoi íomháú cliniciúil. De ghnáth, déanann na staidéir seo sosanna DNA dúbailte-snáithe (DSBanna) de bharr radaíochta a chainníochtú trí fhócas -H2AX (H2AX). Mar shampla, Brand et al. [9] léirigh go bhféadfadh roinnt frithocsaídeoirí, má riartar iad sula nochtfaí fola daonna don radaíocht, minicíocht DSB i limficítí a ísliú. Go tábhachtach, laghdaigh N-aicéitil cistéin (NAC) agus vitimín C DSBanna faoi 43 agus 25 faoin gcéad faoi seach, rud a bhí i bhfad níos mó ná aon cheann de na gníomhairí eile a ndearnadh staidéar orthu [9]. Suimiúil go leor, in ainneoin gníomhairí aonair a léirigh gealltanas mar radioprotectants, níor léirigh aon cheann de na teaglaim a tástáladh ag na húdair éifeacht bhreiseáin nuair a úsáideadh gníomhairí iolracha le chéile [9]. Tacaíonn an staidéar seo le húsáid frithocsaídeoirí, go háirithe analógacha NAC agus vitimín C, chun damáiste DNA a bhaineann le radaíocht a chosc. Cosúil le Brand et al. [9], Kuefner et al. [11] rinne sé staidéar ag fiosrú éifeachtaí meascán frithocsaídeoirí (ascorbáit chailciam, succinate d-alfa-tócaifearile, carotenoidí, NAC, aigéad R- -lipoic, l-selenomethionine) ar limficítí daonna in vitro. Bhí Kuefner et al. [11] rinne sé seo ar dhá bhealach: ar dtús, déileáladh le limficítí in vitro le frithocsaídeoirí, ansin ionradaithe. Sa dara háit, fuarthas samplaí fola 15, 30, 60 min, 2, 3, 5 h tar éis pillín a ionghabháil ina bhfuil na frithocsaídeoirí sa staidéar, ansin bhí na limficítí ionradaithe. Cé nach raibh laghdú ar DSBanna mar thoradh ar riaradh frithocsaídeoirí tar éis ionradaíochta, ba chúis le pretreatment le frithocsaídeoirí laghduithe suntasacha i DSBanna, le laghdú 23 faoin gcéad tar éis 15 min agus laghdú 58 faoin gcéad má riaradh 60 min roimh ionradaíocht [11]. Bhí luach cliniciúil ag an staidéar seo toisc go raibh an nochtadh radaíochta turgnamhach inchomparáide leis an méid a fuarthas le linn scanadh CT. I staidéar eile, riaradh NAC agus vitimín C díreach roimh agus tar éis othair a bheith faoi lé X-ghathanna. Tarraingíodh fuil an othair ansin agus tomhaiseadh DSBanna i limficítí. Fuarthas amach go laghdaigh vitimín C agus NAC araon DSBanna, mar a thomhaistear le H2AX, i gcomparáid le rialuithe [12]. I ngach ceann de na staidéir seo, laghdaigh NAC go suntasach damáiste DNA a bhain le radaíocht i limficítí daonna.

Staidéar tábhachtach le Reliene et al. [13] d'fhéach sé ar éifeachtaí NAC i múnlaí daonna, murine, agus giosta. Cé gur aimsigh an staidéar seo gur laghdaigh NAC fócais H2AX (ionadaí do DSBanna), thug sé faoi deara freisin nach raibh marthain coilíneachta cille gan athrú i limficítí giosta agus daonna. D’fhéadfadh impleachtaí tábhachtacha féideartha a bheith ag an gcinneadh seo: féadfaidh NAC minicíocht damáiste DNA a laghdú gan cur isteach ar bhás cuspóireach cealla ailse nó réamh-ailse [13]. Féadfaidh cumas NACanna damáiste DNA a laghdú nó a sheachaint gan cealla a chosaint ó apoptosis a luach cliniciúil a mhéadú (i gcomparáid le frithocsaídeoirí eile).

Dhírigh staidéir eile go sonrach ar vitimín C agus a díorthaigh. I staidéar 2014, Xiao et al. [3] nocht limficítí daonna don radaíocht tar éis iad a bheith plátáilte ar feadh 3 h le tiúchain dhifriúla de cheann amháin de dhá dhíorthaigh vitimín C: 6-ascorbáit O-palmitoyl (PlmtVC) nó aigéad l-ascorbach (l-AA). Mar ghníomhaire radioprotective, d'fheidhmigh PlmtVC níos fearr ná l-AA, rud a léirigh nach bhfuil gach díorthach vitimín C chomh héifeachtach céanna le frithocsaídeoirí [3]. Laghdaigh PlmtVC sárocsaídiú lipid agus carbónú próitéine go suntasach i gcomparáid le rialuithe agus ag ardú glutathione endogenous freisin [3]. Laghdaigh PlmtVC líon iomlán na DSBanna go suntasach freisin i gcomparáid le rialuithe nó l-AA [3]. Cé gur léirigh roinnt staidéir go bhfuil gníomhaíocht raidió-chosanta ag vitimín C, léirigh staidéir eile go bhféadfadh vitimín C potentiatedamáiste radaíocht-spreagtha[14–16]. Déanann an dichotomy seo vitimín C mar ghníomhaire conspóideach le húsáid chliniciúil mar radioprotectant. Cé gur léirigh vitimín C agus NAC torthaí dóchasacha, rinneadh staidéar ar an iliomad gníomhairí eile ag baint úsáide as limficítí daonna in vitro. Alcaraz et al. [17] rinne staidéar chun measúnú a dhéanamh ar 10 gcomhdhúile frithocsaídeacha éagsúla (aigéad carnónach, úsc tae glas, apigenin, diosmin, aigéad rosmarinic, aigéad l-ascorbach, δ-tócaifearóil, rutin, amifostine, démheitiolsulphocsaíd) mar iarrthóirí ar radioprotectants i gcoinne damáiste crómasómach. trí radaíocht ianaíoch (agus DSMO mar an rialtán agus an fheithicil). Nuair a chuirtear i gcomparáid le rialuithe ionradaithe, léirigh na comhdhúile go léir laghdú ar damáiste DNA, agus na héifeachtaí is mó le feiceáil in aigéad rosmarinic, aigéad carnosic, δ-tócaifearóil (vitimín E), agus apigenin [17]. I measc gníomhairí níos lú éifeachtach bhí aigéad l-ascorbic, amifostine, úsc tae glas, rutin, agus diosmin [17]. Chonacthas an patrún céanna seo freisin i dtéarmaí méid na radioprotection a sholáthraíonn na gníomhairí seo [17].

Arivalagan et al. [18] rinne sé imscrúdú ar carvacrol (CVC) mar ghníomhaire radioprotective féideartha mar gheall ar a shábháilteacht le haghaidh tomhaltais (is breiseán bia coitianta é), frith-athlastach, agus airíonna frithocsaídeacha. Sa staidéar seo, bailíodh limficítí ó dhaoine sláintiúla agus ansin cóireáilte le DMSO nó CVC roimh an radaíocht. Ní nach ionadh, marradaíochttháinig laghdú ar mharthanas cille méadaithe dáileog agus mhéadaigh damáiste DNA sna grúpaí rialaithe [18]. Tháinig méadú suntasach go staitistiúil ar limficítí a réamhchóireáil le CVC ar an dáileog marfach radaíochta a d’fhéadfadh siad a fhulaingt i gcomparáid le rialuithe. Léirigh limficítí cóireáilte le CVC laghdú suntasach freisin ar dhamáiste DNA chomh maith le laghdaigh sárocsaídiú lipid agus apoptosis [18]. Is cosúil go laghdaíonn CVC damáiste radacach saor in aisce ar dhá bhealach: mar fhrithocsaídeach agus mar scavenger radacach saor in aisce [18]. Tá gealltanas ag CVC mar oibreán radaichosanta gan mórán fo-iarmhairtí nó tocsaineachta.

Tá sé léirithe freisin go bhfuil airíonna frithocsaídeacha ag gliocóisídí feanólacha, a tharlaíonn go nádúrtha i bplandaí [19]. Déanann Materska et al. [19] rinne sé imscrúdú ar gliocóisídí feanólacha éagsúla: sinapoyl-E-glúcósíd (m.sh.), quercetin-3-O-rhamnoside-7-O-glúcósíd (q3Or7Og), quercetin-3-O-rhamnoside ( q3Or) agus luteolin-7-O-(2- apiasil)-glúcósíd (l7O2ag). Bhain na húdair úsáid as limficítí daonna a fuarthas ó dheontóirí daonna sláintiúla, agus ansin iad a nochtadh do cheann de na gliocóisídí feanólacha roimh ionradaíocht le X-ghathanna. Fuair ​​​​taighdeoirí amach gur léirigh q3Or an éifeacht radioprotective is airde, le laghdú 50 faoin gcéad ar damáiste DNA i gcomparáid le rialuithe. Rud atá tábhachtach, sa staidéar seo, níor léirigh na substaintí seo aon éifeachtaí tocsaineacha i gcoinne limficítí daonna [19]. Tugadh faoi deara freisin go raibh gníomhaíochtaí frithradacha den scoth ag na gliocóisídí feanólacha [19]. Sa staidéar seo, léirigh comhdhúile le cumais scavenging radacach superoxide níos mó éifeachtaí radioprotective níos fearr [19]. Rinneadh staidéar freisin ar éifeachtaí radioprotective gliocóisídí feanólacha eile lena n-áirítear aigéad quinic agus chlorogenic ar limficítí daonna in vitro. I staidéar amháin, bhí limficítí faoi lé dáileoga éagsúla deRadaíocht X-ghaagus cóireáilte le tiúchain éagsúla d'aigéad quinic, d'aigéad clórigineach, nó d'aigéad clórigineach, nó d'aigéad clorigineach. Fuair ​​​​an staidéar seo amach go raibh limficítí réamhchóireáilte le haigéad quinic agus aigéad chlorogenic araon roimh ionradaíocht laghduithe suntasacha i damáiste DNA mar a thomhas ag an innéacs damáiste géiniteach [20]. I gcás aigéid chlóraigineach, áfach, ní raibh aon athruithe suntasacha ar an innéacs damáiste géiniteach sa raon dáileog radaíochta X-gha níos ísle [20]. Laghdaigh aigéad quinic freisin céatadán na gcealla a ndearnadh damáiste dóibh ag radaíocht [20]. Go cainníochtúil, ríomhadh an méid cosanta (bunaithe ar an innéacs damáiste géiniteach) a bheith 5.99-53.57 faoin gcéad d'aigéad quinic agus 4.49-48.15 faoin gcéad le haghaidh aigéad chlorogenic [20]. Dealraíonn sé go bhfuil éifeachtúlacht radioprotective aigéad quinic agus aigéad chlorogenic inchomparáide le fíteasceimiceacha feanólacha eile cosúil le curcumin, aigéad caffeic, hesperidin, fanaile, agus resveratrol [20]. D'fhéadfadh go mbeadh baint ag éifeachtaí breathnaithe aigéad quinic agus aigéad chlorogenic le grúpaí hiodrocsaile vicíneacha ar iarmhar aramatacha a bhféadfadh éifeachtaí frith-só-ghineacha, frith-charcanaigineacha agus frithocsaídeacha in vitro a bheith acu [20].

Is substaint feanólach é aigéad cainéil a fhaightear ó ola cainéil agus tá sé léirithe go bhfuil airíonna frithocsaídeacha aige. Tá Cinkilic et al. [21] rinne sé imscrúdú ar éifeachtaí radioprotective aigéad cinnamic i gcoinne éagobhsaíocht ghéanómach spreagtha X-gha i limficítí daonna. Fuair ​​​​siad amach go raibh laghdú suntasach ar limficítí cóireáilte le haigéad cinnamic i DSBanna DNA (raon ó 16 go laghdú 55 faoin gcéad) i gcomparáid le rialuithe [21]. Laghdaigh réamhchóireáil le haigéad cinnamic damáiste géiniteach iomlán freisin [21]. Níor mhéadaigh aigéad cainéil amháin DSBanna nó damáiste DNA eile, rud a thugann le tuiscint nach bhfuil sé géineatocsaineach [21]. Fuair ​​​​na húdair amach gur laghdaigh aigéad cinnamic damáiste DNA a tharlódh de bharr ionradaíochta le X-ghathanna trí leibhéal ROS intracellular a laghdú trína airíonna scavenging saor-radacach [21]. Mar ghrúpa, cuimsíonn gliocóisídí feanólacha go leor gníomhairí a léiríonn acmhainneacht le haghaidh laghdúdamáiste DNA a bhaineann le radaíocht.