Interventional cardiologists receiving regular low doses of radiation showed upregulation of processes -- including antioxidant release and triggers for cellular apoptosis -- that may serve to mitigate the exposure's harmful effects, Italian researchers said.
Ten cardiologists with a median radiation exposure of 4 mSv per year, relative to 10 gender-matched unexposed controls, had 1.7-fold higher mean levels of reduced glutathione, reported Gian Luigi Russo, PhD, of the National Research Council in Avellino, Italy, and colleagues online in the European Heart Journal.
In vitro analysis of lymphocytes drawn from study participants also showed higher levels of caspase-3 activity -- a marker of apoptosis potential -- in those taken from the cardiologists. In addition, caspase-3 activity jumped substantially in cells from the cardiologists when they were exposed to 2 Gy of radiation, whereas no activity change was seen in cells from controls.
Both of these effects may be interpreted as "physiological adaptive responses," Russo and colleagues argued, although the study did not evaluate clinical outcomes.
In addition, reduced glutathione was measured as a marker of antioxidant response. The increase in reduced glutathione points to enhanced antioxidant activity, which could counteract the harmful effects of reactive oxygen species generated by radiation exposure.
And, the increase in caspase-3 activity may indicate greater readiness to initiate apoptosis in cells with DNA damage, thereby limiting the potential for cells to be rendered cancerous or to survive with diminished function.
"Both mechanisms, in different ways, may compensate for the unbalanced reactive oxygen species and contribute to maintain cellular homeostasis," Russo and colleagues wrote.
"The interesting issue with this study is that the physicians were all under 40," Charles Chambers, MD, secretary of the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions (SCAI) and lead author of a SCAI paper on radiation safety in the cath lab, told MedPage Today.
"We know from studies of stochastic effects that younger people react differently than older people. For instance, age 40 is the traditional cut-off where thyroid shields may be of less importance. We also know that background radiation can be 1-3 mSv per year, especially for people who fly often. That's in the lower range of what the interventional cardiologists in this study were exposed to," Chambers said.
The cardiologists in the current study were an average 38 years old, all working in a catheterization unit. Their career radiation exposure was calculated from their under-apron film badge dosimetry records.
The study appeared to confirm that radiation induces production of oxygen radicals in vivo -- the cardiologists had mean levels of hydrogen peroxide in plasma that were three times those of the unexposed controls.
Reduced glutathione levels averaged about 20.6 micromolar in hemolysates from the cardiologists, versus about 12.4 micromolar in the controls (P=0.003).
The opposite effect was found for another antioxidant pathway. Superoxide dismutase activity in erythrocytes from the cardiologists averaged less than half that seen in controls (P=0.004), Russo and colleagues found.
Nevertheless, the antioxidant effect of reduced glutathione may have been enough to suppress the oxygen radicals. An assay for total reactive oxygen species showed no significant differences between the groups.
Russo and colleagues noted that interventional cardiologists receive more on-the-job radiation than any other group of health professionals. Among participants in the study, their lifetime exposures equated to 1,000 to 5,000 standard chest x-rays.
"These doses, although below the maximal allowable limits set by the International Commission of Radiation Protection, can have clear biological and biochemical effects, as suggested here by the increased level of circulating reactive oxygen species," the researchers wrote.
They suggested that the general good health enjoyed by the participating cardiologists, including lack of overt symptoms of apoptosis-related disorders or excessive oxidative stress, is evidence that adaptive responses have a protective effect.
But, they added, the study showed "that a level of radiation exposure which is considered 'safe' by regulatory standards can induce a profound biochemical and cellular adaptation, of still uncertain clinical meaning, which must be understood to implement -- if needed -- appropriate countermeasures, from reduced exposure to chemoprophylaxis."
"We must emphasize that radiation protection is best accomplished by focusing first on the patient. If we protect the patient, then we also protect the operator," Chambers told MedPage Today.
In an accompanying editorial, two German researchers applauded the study and emphasized that clinical practices should still focus on reducing exposures.
"These data are interesting in that they might confirm the concept that low-dose radiation induces a protective phenotype," wrote Tommaso Gori, MD, and Thomas Münzel, MD, of the University Medical Center of Mainz.
They noted that such theories had been batted around for some time, as an analogy to or even a form of the well-recognized phenomenon of ischemic preconditioning, in which exposure to a brief period of ischemia offers protection against the harmful effects of a more extensive subsequent shutoff of blood and oxygen.
Potentially connecting this phenomenon to radiation effects is the fact that oxidative stress also plays a strong role in ischemic tissue damage.
But even if low-level radiation does induce adaptive responses over time, "these considerations do not limit our responsibility towards patients, our colleagues, and ourselves, and we still need to aim at maintaining occupational radiation doses at levels 'as low as reasonably achievable,'" Gori and Münzel wrote.
รับปกติต่ำ doses ของโรคหัวใจ interventional รังสีพบระหว่างกระบวนการ -- รวมทั้งสารต้านอนุมูลอิสระปล่อยและทริกเกอร์สำหรับมือถือ ( ที่อาจใช้เพื่อลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของการเปิดรับนักวิจัยอิตาลีกล่าวว่า โรคหัวใจเป็นสิบ
ด้วยรังสีเฉลี่ย 4 MSV ต่อปี เทียบกับเพศ 10 คู่การควบคุม , อิ่มได้ 17-fold สูงกว่าค่าเฉลี่ยระดับลดลงกลูตาไธโอน , รายงาน Gian Luigi Russo , ปริญญาเอก , สภาวิจัยแห่งชาติใน Avellino , อิตาลี , และเพื่อนร่วมงานออนไลน์ในวารสารหัวใจยุโรป
ในการวิเคราะห์การถูกทำลายจากผู้เข้าร่วมการศึกษายังพบว่าระดับที่สูงขึ้นของกิจกรรมการศึกษาลักษณะ -- เครื่องหมายที่มีศักยภาพ ( ถ่ายจากในนั้น -- แพทย์โรคหัวใจ . นอกจากนี้กิจกรรมการศึกษาลักษณะเพิ่มขึ้นอย่างมากในเซลล์จากโรคหัวใจเมื่อพวกเขามีการเปิดรับ 2 ตำแหน่ง ของรังสี ในขณะที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นกิจกรรมในเซลล์จากการควบคุม
ทั้งผลกระทบเหล่านี้อาจถูกตีความว่าเป็น " การตอบสนองการปรับตัวทางสรีรวิทยา " รุสโซและเพื่อนร่วมงานทะเลาะกัน แม้ว่าการศึกษาไม่ได้ประเมินผลทางคลินิก
นอกจากนี้ ,ลดลงกลูตาไธโอนถูกวัดเป็นเครื่องหมายของการตอบสนองของสารต้านอนุมูลอิสระ เพิ่มกลูต้าไธโอนเพื่อลดคะแนนเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งสามารถลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของชนิดออกซิเจนปฏิกิริยาที่เกิดจากการแผ่รังสี .
และ เพิ่มกิจกรรมการศึกษาลักษณะอาจบ่งบอกถึงความพร้อมมากขึ้นที่จะเริ่มต้นเกิดในเซลล์ที่มีความเสียหายดีเอ็นเองบจำกัด อาจจะทำให้เซลล์มะเร็ง หรือ เอาตัวรอด ด้วยฟังก์ชั่นต่อ
" ทั้งกลไก ในรูปแบบที่แตกต่างกัน อาจชดเชยความไม่สมดุลของปฏิกิริยาชนิดออกซิเจนไปสู่เซลล์และรักษาสมดุล " รุสโซและเพื่อนร่วมงานเขียน
" สนใจเรื่องการศึกษานี้ ที่หมอทุกคนภายใต้ 40 " ชาร์ล Chambers , MD ,เลขานุการของสมาคมแพทย์โรคหัวใจและการแทรกแซง ( scai ) และผู้เขียนหลักของ scai กระดาษด้านความปลอดภัยทางรังสีในลงแลปบอก medpage วันนี้
" เรารู้จากการศึกษาผลกระทบของ Stochastic ที่น้องคนที่ตอบสนองแตกต่างกันกว่าคนรุ่นเก่า สำหรับอินสแตนซ์ อายุ 40 ปี เป็นแบบที่ตัดเกราะไทรอยด์อาจจะมีความสำคัญน้อยลงนอกจากนี้เรายังทราบว่ารังสีพื้นหลังสามารถ 1-3 MSV ต่อปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่บินบ่อย มันอยู่ในช่วงต่ำของสิ่งที่แพทย์โรคหัวใจ interventional ในการศึกษาครั้งนี้เปิดเผยกับ " ผู้พิพากษากล่าว
โรคหัวใจในการศึกษาปัจจุบันเฉลี่ย 38 ปี ทุกคนทำงานวนหน่วยของพวกเขาอาชีพรังสีคำนวณจากของพวกเขาภายใต้บันทึกค่าผ้ากันเปื้อนภาพยนตร์ป้าย
ศึกษาปรากฏเพื่อยืนยันว่ารังสีที่ก่อให้เกิดการผลิตออกซิเจนอนุมูลอิสระในร่างกาย -- โรคหัวใจระดับค่าเฉลี่ยของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในพลาสมาที่ถูกสามครั้งของการควบคุมอิ่ม
ลดระดับกลูต้าไธโอน เฉลี่ยประมาณ 20 ตัว6 ไมโครโมลาร์ใน hemolysates จากโรคหัวใจประมาณ 12.4% เมื่อเทียบกับโลหะในการควบคุม ( P = 0.003 ) .
ตรงกันข้ามพบสารต้านอนุมูลอิสระอีกทาง Superoxide Dismutase กิจกรรมในเม็ดเลือดแดงจากโรคหัวใจเฉลี่ยน้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่เห็นในการควบคุม ( P = 0.004 ) รุสโซและเพื่อนร่วมงานพบ
อย่างไรก็ตามสารต้านอนุมูลอิสระลดผลของกลูต้าไธโอน อาจได้รับเพียงพอที่จะยับยั้งออกซิเจนอนุมูลอิสระ ใช้สำหรับรวมชนิดออกซิเจนปฏิกิริยาพบว่า ไม่มีความแตกต่างกันระหว่างกลุ่ม
รุสโซ่และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าโรคหัวใจ interventional ได้รับมากขึ้นในงานรังสีมากกว่ากลุ่มอื่น ๆของผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพ . ในหมู่ผู้เข้าร่วมในการศึกษาของชีวิตแบบ equated กับ 1000-5000 X-rays หน้าอกมาตรฐาน
" ยาเหล่านี้ แม้ด้านล่างสูงสุดที่อนุญาตขีด จำกัด ที่กำหนดโดยคณะกรรมการคุ้มครองรังสีระหว่างประเทศ สามารถมีผลทางชีววิทยาและชีวเคมีที่ชัดเจน เช่น แนะนำที่นี่ โดยระดับการเพิ่มขึ้นของชนิดออกซิเจนปฏิกิริยาหมุนเวียน " นักวิจัยเขียน
พวกเขาชี้ให้เห็นว่าทั่วไปสุขภาพความสุขโดยการขยาย รวมทั้งไม่มีอาการชัดเจนของโรคที่เกี่ยวข้องกับความเครียดออกซิเดชันที่มากเกินไป ( หรือมีหลักฐานว่าได้มีการตอบสนองผลป้องกัน
แต่พวกเขาเพิ่มผลการศึกษาพบว่าระดับรังสีที่ถือว่าปลอดภัยตามมาตรฐานกฎระเบียบ ' ' สามารถจูงลึกซึ้งทางชีวเคมีและเซลล์ การปรับตัว ความหมายทางคลินิกยังคงไม่แน่นอน ซึ่งต้องมีความเข้าใจที่จะใช้ -- หากจำเป็น -- มาตรการที่เหมาะสม จากการลดการสัมผัสกับหลักศาสนา "
" เราต้องเน้นที่การป้องกันรังสีที่ดีที่สุดได้ โดยเน้นเป็นครั้งแรกในผู้ป่วย ถ้าเราดูแลผู้ป่วยแล้ว เรายังปกป้องผู้ประกอบการ " ห้องบอก medpage วันนี้
ในการประกอบบทความ สองนักวิจัยเยอรมันชื่นชมศึกษาและเน้นที่การปฏิบัติทางคลินิกยังควรเน้นการลดความเสี่ยง .
" ข้อมูลเหล่านี้เป็นที่น่าสนใจในการที่พวกเขาอาจยืนยันแนวคิดรังสีที่ขนาดยาต่ำ ทำให้การป้องกัน " เขียนทอมมาโซ Gori , MD , และโทมัส M ü nzel , MD , ของศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยไมนซ์ .
พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าทฤษฎีดังกล่าวได้เข้ามาถี่ยิบรอบสำหรับบางเวลาเป็นคล้ายคลึงกับ หรือแม้กระทั่ง รูปแบบของการยอมรับอย่างดี preconditioning ปรากฏการณ์ของเลือด ,ซึ่งในช่วงเวลาสั้น ๆของการขาดเลือดสามารถป้องกันผลกระทบที่เป็นอันตรายของ shutoff ตามมาที่กว้างขวางมากขึ้นของเลือดและออกซิเจน
อาจเชื่อมต่อปรากฏการณ์นี้เพื่อผลรังสีคือ ความจริงที่ว่า ภาวะเครียดออกซิเดชันและมีบทบาทที่แข็งแกร่งในการทำลายเนื้อเยื่อขาดเลือด
แต่ถ้ารังสีระดับต่ำไม่ให้เกิดการตอบสนองได้ตลอดเวลา ," การพิจารณาเหล่านี้ไม่ได้ จำกัด ความรับผิดชอบของเราที่มีต่อผู้ป่วยของเรา เพื่อนร่วมงาน และตัวเราเอง และเราก็ยังต้องมุ่งรักษาอาชีพรังสีในปริมาณที่ระดับต่ำสุดที่เหมาะสมได้ " " กอริและ M ü nzel
เขียน
การแปล กรุณารอสักครู่..
