Ugrás a tartalomhoz

Pigmentált elváltozások differenciáldiagnosztikája

Remenyik Éva (2011)

Debreceni Egyetem

Biológiai módszerek

Biológiai módszerek

Ezek az eljárások egyszerű rendszereket használnak fel a sugárzás biológiai effektusának mérésére, amelyekben a sugárzás intenzitását UVR okozta elpusztulásuk vagy DNS tartalmuk károsodásának mértéke jelzi. A rendszerek leggyakrabban mikroorganizmusok (Sommer 1999): baktériumok, leginkább a Bacillus subtilis és az E. coli, illetve ezek spórái (Tyrrell 1995, Mukanata 1999) és vírusok: T1-, T4-, T7-bacteriophagok (Furusawa 1990), amelyekben az UVR intenzitására a (sejt)ölő (killing) hatás mértékéből lehet következtetni. A Bacillus subtilis spórájából például a 90-es évek elején egy német kutatócsoport egy DLB elnevezésű biofilmet fejlesztett ki, amely mint személyi dózismérő is sikeresen felhasználható (Quintern 1992). Ezzel egyidőben hazánkban a budapesti Semmelweis Egyetem Biofizikai Intézetében Rontó Györgyi professzor és munkacsoportja kidolgozott egy olyan rendszert, amely kis mennyiségű DNS-t és fehérjét tartalmazó T7 bacteriophagból áll (Rontó 1992, 1994, Fekete 1998). A T7 phag DNS-ének sérülése miatt fellépő inaktivációk spektrális érzékenysége felöleli a teljes UV-sávot, maximuma az erythema- és a rákkeltő UVB tartományra esik, ily módon kiválóan alkalmasnak bizonyul mind a napfény, mind mesterséges fényforrások biológiailag legfontosabb spektrumterülete intenzitásának megítélésére. A struktúrálisan és funkcionálisan egyaránt stabil bioszenzor segítségével (Rontó 2002) sikeresen mérhető a globális és a direkt UV/napsugárzás nemcsak a földfelszínen, hanem a természetes vizekben is (Rontó 1994).

Mivel az UVR egyik fő célpontja a DNS, a benne keletkező sugárkárosodás (ciklobután pirimidin dimer, CPD képződés) mértékének meghatározása révén csak maga ez a molekula is felhasználható UV-dozimetriára, elsősorban az UVB, mint a DNS akciós spektruma intenzitásának mérésére (Regan 1995). Az eljárás elve az, hogy irradiáció után az UV-DNS károsodás (CPD) kromatográfiával, polimeráz láncreakcióval (PCR) vagy immunkémiai reakcióval (monoklonális antitestekkel, Ishigaki 1999) kimutatható és mérhető. Hasonló módon működik a specifikus polikristályos szerkezetű uracilt tartalmazó vékonyréteg doziméter is, amelynek a kidolgozása szintén Rontó professzor és munkacsoportja nevéhez fűződik (Gróf 1996). Az uracilbázisok UVR hatásra dimerizálódnak. A fotokémiai reakció akciós spektruma, amely az UVC-re és az UVB-re terjed ki, párhuzamos a DNS károsodás és a T7 phag inaktiváció akciós spektrumával, kisebb mértékben az UV-erythemáéval is. A dózismérés azon alapul, hogy az uracil monomérek fotodimerizációja változást okoz a kristály abszorpciójában. A biológiailag effektív UV dózisra az optikai denzitásban bekövetkezett változásból lehet következtetni, amely spektrofotométerrel mérhető. A módszer nemcsak a kumulatív napi sugármennyiség mérésére alkalmas, hanem az UVR hosszabb periódusú, egész éven át tartó monitorozására is. Ezenkívül felhasználható (lenne) a szoláriumok fényforrása által leadott UVR mennyiségi és minőségi (spektrális összetétel) jellemzésére is, amint azt az ezredfordulón kollaborációban végzett vizsgálataink is tanusítják (Kuluncsics 2002). Nemzetközi összehasonlító vizsgálatok a DNS-fotoproduktumok mennyiségi meghatározásából nyert és a spektroradiometriával kapott eredmények alapján mind az uracil- és a T7 phag-, mind a DLR-biofilm és a Bacillus subtilis spóra-dozimétert biológiailag releváns sugárzásmérő bioszenzornak találták (Bérces 1999), amelyek így a kromoszóma-károsodás modelljeként is tekinthetők.

Jelenleg általánosan elfogadott, hogy mivel a DNS-alapú UV-doziméter rendszerek közvetlenül a DNS károsodást mérik, lehetővé teszik a sugárzás okozta egészségi kockázat helyes becslését is, elsősorban a bőr carcinomák vonatkozásában (Rontó 1992). A hosszú távú felmérésre különösen alkalmasnak bizonyul az uracil bioszenzor, amellyel naponta/havonta folyamatosan nyomon követhető a földrajzi helyzettől, adottságoktól függő kumulatív sugárterhelés (Rontó 2000).