Fotosensitize edilen eritrositlerdeki hemoliz kinetik modeli: Çok vuruşlu hedef teori

Kinetic model of photosensitized homolysis of erythrocytes: Multihit target theory

Özet

Amaç:Fotosensitize edilmiş eritrositlerdeki hemoliz hız kinetiğini örnek sistem olarak kullanarak, hücre zarındaki fotosensitizasyon mekanizmasının açıklanması amaçlanmıştır. Fotohemolizin ışığa bağlı oluşan hasar (fotokimyasal safha) ve termal aktivasyonun (termal safha) birlikte olan etkisiyle oluştuğunu kabul eden “Çok Vuruşlu Hedef Teori” 'de; her safhadaki kinetik düzen özel vuru sayıları ile belirlenebilmektedir. Yöntem:Fotohemoliz hızı (1/t50) = gLk Csj formülüyle hesaplanmış olup, t50 sistemde %50 hemoliz olması için gerekli olan karanlık inkübasyon zamanını,L uygulanan ışık dozunu, Cs protoporfirin konsantrasyonu, g reaksiyon sabitini, k ve j ise ölçülen üssel değerleri belirtmektedir. Deneyde, pH 7.4, 10 mM tuzlu fosfat tamponda hazırlanan insan eritrositleri değişik konsantrasyonlarda protoporfirin IX ile fotosensitif hale getirilmiş ve ışığa maruz bırakılarak gecikmiş fotohemoliz ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca gecikmiş fotohemoliz verileri “Çok Vuruşlu Hedef Teori” kullanılarak incelenmiştir.Bulgular:Fotohemoliz eğrileri s-şeklinde olup, düşük protoporfirin konsantrasyonu ve ışınlama zamanında t50 değeri daha uzamış olarak ölçülmüştür. Gecikmiş fotohemoliz ölçümlerinde, fotohemoliz hızının soğurulan ışınımın karesiyle orantılı olduğu belirlenmiştir. Deneysel ve modelle hesaplanan fotohemoliz eğrileri uyum içindedir.Sonuç: “Çok Vuruşlu Hedef Teori” ile, fotohemoliz sonuçlarının karakterize edilmesi ve karşılaştırması açısından önemli olduğu gösterilmiştir. Bu kinetik modelle belirlenen değişik konsantrasyonda fotosensitif ajan ve ışık dozunun fotohemoliz eğrileri üzerine olan etkisinin, ölçülen deneysel verilerle uyum içinde olması ile “Çok Vuruşlu Hedef Teori” desteklenmektedir.

Abstract

Aim: By using rate kinetics of photosensitized hemolysis of erythrocyte as a model system, understanding the mechanism of photosensitization on the cell membrane was purposed in this work. Photohemolysis required the combined effect of the light activated (photochemical stage) and thermal (thermal stage) process, and these stages can be represented by "Muitihit Target Theory", defined with photochemical and thermal hit numbers. Method: Photohemolysis rate was calculated by using l/tso =gLkC'where tsils the dark incubation time required for 50% hemolysis, L is the incident light dose, Cs is the bound dye concentration,/ and k are the "as measured" exponents, and g is the reaction constant. Erythrocyte suspension, which was prepared in pH 7.4 10 mM phosphate buffered saline, was photosensitized with various concentration of protoporphyrin IX and was irradiated by visible light. Then, delayed photohemolysis was measured for each sample, and data were analyzed using "Muitihit Target Theory". Results: Prolonged t50 values were measured on delayed photohemolysis curve (s-shaped) with low protoporphyrin IX concentration and irradiation time. Delayed photohemolysis measurements are indicative of second power dependence of the photohemolysis rate on the absorbed light energy. Photohemolysis data obtained from experiments and kinetic model calculations were in good agreement. Conclusion: "Muitihit Target Theory" is important for characterizing and comparing photohemolysis results. The effects of various concentrations of photosensitizers and light doses on photohemolysis curve were analyzed with kinetic model. Thus, experimental data were in good agreement with recent kinetic model, based on "Muitihit Target Theory".