Ionising radiation damages DNA directly and indirectly through increased production of reactive oxygen species. Although telomeres have been reported as indicators of radiosensitivity, their maintenance in response to occupational exposure to low radiation doses is still a matter of debate. In this work we aimed to investigate telomere length and structure in hospital workers occupationally exposed to X-rays and to relate these findings to oxidation of biomolecules and chromosome aberrations. Blood samples of exposed participants and matching controls were taken during periodical check-ups. Chromosome aberrations and telomere length and structure were analysed in peripheral blood lymphocytes using Q-FISH, whereas oxidative stress parameters [pro/antioxidant balance (PAB), lipid peroxidation, and 8-oxo-dG] were measured in plasma samples. Based on the CA findings we divided the exposed group into two subgroups, of which one had chromosome aberrations in the first division metaphases and the other did not. There was no significant difference in telomere length between any of the groups. However, both subgroups showed significantly higher rate of fragile telomeres and higher lipid peroxidation product and 8-oxo-dG levels than controls. The rate of fragile telomeres significantly correlated with plasma levels of 8-oxo-dG, which suggests that continuous exposure to low radiation doses induces oxidative base damage of guanine resulting in telomere fragility.
Biološki učinci ionizirajućega zračenja (IZ) pripisuju se oštećenjima DNA i indirektnim učincima kroz povećanu proizvodnju reaktivnih vrsta kisika. Iako se telomere rabe kao pokazatelji radioosjetljivosti, o njihovu ponašanju kao odgovoru na ionizirajuće zračenje u uvjetima profesionalne izloženosti i dalje se raspravlja. U ovom radu željeli smo istražiti duljinu i strukturu telomera u bolničkih radnika koji su profesionalno izloženi ionizirajućem zračenju te povezati te nalaze s oksidacijskim biomolekulama i kromosomskim aberacijama. Uzorci krvi izloženih ispitanika i zdravih kontrola uzeti su za analizu tijekom rutinskoga godišnjeg zdravstvenog pregleda. Osim kromosomskih aberacija, u uzorcima plazme izmjereni su i parametri oksidacijskoga stresa [prooksidacijska/antioksidacijska ravnoteža (PAB), lipidna peroksidacija i 8-okso-dG], a procjena duljine i strukture telomera provedena je metodom Q-FISH na metafaznim kromosomima. Analiza kromosomskih aberacija pokazala je da od 34 ispitanika njih 14 ima kromosomske aberacije (skupina 1), a 20 nije imalo aberacije (skupina 2). Nije bilo značajne razlike u spolu ili dobi ni u duljini telomera između skupina. Međutim, incidencija lomljivih telomera bila je značajno veća u objema skupinama ispitanika izloženih IZ-u u usporedbi s kontrolnim ispitanicima. Produkti peroksidacije lipida i 8-okso-dG također su bili značajno viši u objema skupinama. Učestalost lomljivih telomera u pozitivnoj je korelaciji (statistički značajna) s razinama 8-okso-dG u plazmi, što sugerira da kontinuirano izlaganje niskim dozama ionizirajućeg zračenja izaziva oksidacijsko oštećenje baza, koje bi moglo biti uzrok lomljivosti telomera u profesionalno izloženih osoba. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se razjasnila uloga lomljivih telomera kao potencijalnih biomarkera za izloženost niskim dozama ionizirajućeg zračenja.
Keywords: 8-okso-dG; 8-oxo-dG; X-ray; chromosome aberrations; duljina telomera; ionizirajuće zračenje; kromosomske aberacije; lipid peroxidation; lomljivost telomera; profesionalna izloženost; telomere fragility; telomere length.
© 2022 Jelena Filipović Tričković, Ana Valenta Šobot, Ivana Joksić, Gordana Joksić, published by Sciendo.