De rol van intracellulaire antioxidanten bij in vitro en ex vivo blootstelling aan lage dosis x-straling

Cone Beam Computed Tomography (CBCT) is een medische beeldvormingstechniek die gebruik maakt van conische X-stralenbundels. Deze techniek wordt voornamelijk gebruikt in de tandheelkunde en orthodontie om accurate driedimensionale scans van de kaken en de tanden te bekomen. CBCT wordt beschouwd als een lage stralingsdosis techniek. Hoge dosis X-stralen hebben nadelige effecten op het menselijk lichaam. Voor lagere doses, zoals bij CBCT zijn deze effecten niet duidelijk. Met het oog op stralingsbescherming is het belangrijk om de verschillende aspecten en effecten van lage doses aan ioniserende straling op het lichaam in kaart te brengen. Huidig onderzoek spitst zich toe op de effecten die lage doses X-straling hebben op het intracellulaire antioxidantsysteem. In vitro werden deze effecten getest door enzymhoeveelheidsanalyses, enzymactiviteitsanalyses en genexpressieanalyses uit te voeren op de antioxidante enzymen catalase, superoxide dismutase 1 (SOD1) en glutathion peroxidase 1 (GPx-1) in celculturen van dentale stamcellen. De in vitro celculturen, bestaande uit de types Dentale Pulpa Stamcellen (DPSC), Dentale Follikel Stamcellen (DFSC) en Stamcellen van Apicale Papilla (SCAP), werden bestraald met verschillende doses X-stralen met X-straaleigenschappen die overeenkomen met X-stralen gebruikt door CBCT-toestellen. De geteste doses zijn 50 mGy en 100 mGy, wat lager ligt dan de effectieve dosis van een CBCT-scan (rond de 100 tot-500 �Gy). De effecten van X-straling onder een dosis van 100 mGy zijn niet geweten, door een gebrek aan statistische kracht van de huidige epidemiologische data. 50 en 100 mGy werden gekozen als startpunt voor hypothesetests tot 100 mGy. Deze celculturen werden in vitro verder opgekweekt en op verschillende tijdstippen na bestraling gelyseerd voor analyse. Ex vivo werden de effecten van lage doses straling getest op speekselstalen van pediatrische pati�nten die een CBCT-scan ondergingen. Van hen werd voor en 30 minuten na de scan een speekselstaal afgenomen. Deze stalen werden getest op verschillen in enzymactiviteit van de antioxidanten catalase, GPx-1 en SOD1. De drie in vitro analyses bleken geen significante verschillen tussen bestralingsdoses en tijdstippen na bestraling te geven in enzymhoeveelheid, activiteit of genexpressie. De ex vivo data tonen een significante stijging in de antioxidante enzymactiviteit van catalase en SOD1 30 minuten na het ondergaan van een CBCT-scan. De enzymactiviteit van GPx-1 was niet meetbaar doordat de waarden onder de detectielimiet lagen. Deze ex vivo resultaten suggereren dat lage doses straling de enzymactiviteit van catalase en SOD1 in speeksel verhogen in een acute reactie op stralingsblootstelling. Extra onderzoek is nodig om deze acute reacties verder te onderzoeken.