Ionizující záření gama 60Co (kobaltu-60) používané v radioterapii patří k hlavním exogenním zdrojům volných radikálů, které mohou vést k poškození zdravých biomolekul a tkání. Volné radikály jsou charakterizovány nepárovými elektrony. V přítomnosti kyslíku se na místo nepárového elektronu okamžitě naváže molekula kyslíku a vzniká peroxylový radikál, který se snaží získat z jiné sloučeniny chybějící elektron, čímž vytváří jiný volný radikál. Tato řetězová reakce je přerušena buď vazbou dvou radikálů na sebe, nebo reakcí s antioxidantem. Po vyčerpání antioxidační ochrany klesá v buňkách poměr redukovaného a oxidovaného glutathionu jako citlivého ukazatele oxidačního stresu. Důležitá je rovněž počáteční aktivita hlavních antioxidačních enzymů – superoxiddismutázy (SOD) a glutationperoxidázy. Možnostem interakce ionizujícího a neionizujícího záření (terapeutického laseru) jsou věnovány práce mnohých zahraničních autorů – např. rozdílné rychlosti účinku samotného ionizujícího záření při současném působení ionizujícího záření a terapeutického laseru. Terapeutické lasery prokazatelně ovlivňují buněčné organely, membránové kanály, nociceptory, mediátory a cytokiny. V klinice je pak patrný efekt analgetický, protizánětlivý, imunostimulační a vliv na hojení ran. K verifikaci míry poškození organismu ionizujícím zářením a případnému radioprotektivnímu efektu laseru bylo zvoleno sledování superoxiddismutázy u myší kmene CD1, které byly ozářeny ionizujícím zářením 60Co, terapeutickým laserem a jejich vzájemnou kombinací. Superoxiddismutáza je enzym zneškodňující superoxidový radikál jeho přeměnou na molekulární kyslík a peroxid vodíku, který může být dále rozložen katalázou nebo peroxidázou. Výsledky ukázaly statisticky významný rozdíl mezi skupinou ozářenou laserem v kombinaci s gama zářením 1,5 Gy oproti ostatním skupinám. Hodnoty superoxiddismutázy byly statisticky významně snížené, což ukazuje na nižší antioxidační ochranu zkoumaného organismu.

Ionizing 60Co gamma-radiation used in radiotherapy belongs to main exogenous sources of free radicals, which can cause damage to healthy biomolecules and tissues. Free radicals are characterized by unpaired electrons. In the presence of oxygen, a molecule of oxygen is immediately bound instead of the unpaired electron, thus producing a peroxylic radical, which tends to get the missing electron from the another compound with forming the other free radical. This chain reaction is discontinued either by a bond of two radicals one to another or by a reaction with an antioxidant. After depletion of the anti-oxidative protection, the ratio between reduced and oxidized glutathione in cells, which is a sensitive parameter of the oxidative stress, decreases. The initial activity of main anti-oxidative enzymes – superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase is also of importance. Possibilities of interactions of ionizing and non-ionizing radiation (therapeutic laser) are considered in works of many foreign authors – for example different speed of the action of ionizing radiation itself in the concomitant action of ionizing radiation and therapeutic laser. Therapeutic lasers demonstrably affect cell organelles, membrane channels, nociceptors, mediators and cytokines. In clinical medicine, there are obvious analgesic anti-inflammatory and immunostimulating effects and also effects on healing of wounds. For the verification of the measure of the damage to the organism with ionizing radiation and possible radioprotective effect of laser, superoxide dismutase was studied in CD1 strain mice, which were exposed to 60Co gamma rays, therapeutic laser and their combination. Superoxide dismutase is an enzyme making the superoxide radical non-harmful by its conversion to molecular oxygen and hydrogen peroxide, which can be furthermore decomposed by catalase or peroxidase. The results demonstrated a statistically significant difference in the group exposed to laser in combination with gamma rays 1.5 Gy compared with the other groups. Superoxide dismutase values were statistically significantly reduced, which indicates a lower anti-oxidative protection of the organism investigated.

Jihočeská univerzita Zdravotně sociální fakulta katedra radiologie a toxikologie České Budějovice

Radioprotective effects of therapeutic laser

Citace poskytuje Crossref.org

Lit.: 13