Deri, vücudun en büyük organıdır ve vücudu tehlikelerden korur ve kaplar. Üç farklı katmanı vardır: epidermis, dermis ve hipodermis. Her katmanın kendine özgü işlevleri vardır: epidermis, dehidrasyonu ve mikrobiyal istilayı önler; dermis, zengin bir hücre ağına ve gerilme mukavemeti ve elastikiyet sağlayan hücre dışı bir matrisesahiptir 1; Dermal tabaka, lenfatik ve kılcal damarlar ağlar için duyusal reseptörleri, saç foliküllerini, bezleri ve damarları içerir. Hipodermis veya deri altı dokusu, bol miktarda yağ dokusu ile vücudu şekillendirir ve mekanik stresi dağıtır 2,3,4.
Kazalar, savaş, terör veya tedavi edici uygulamalar sonucunda ortaya çıkan radyasyon, doğrusal ilerleyici bir doğada vücuda nüfuz eder ve cildin ilk temas eden organ olmasına yol açar. Endüstrilerde, tıbbi tesislerde ve askeri tesislerde radyoaktif maddelerin kullanımının artması nedeniyle bu tür olayların tehdidi yoğunlaşmıştır5. Klinik olarak, derideki radyasyon hasarı, akut radyasyon sendromunun (ARS) dört alt sendromundan biri olan kutanöz radyasyon sendromu (KRS) ile karakterizedir. Cildin iyonlaştırıcı radyasyona verdiği tepki, tedavi ve daha fazla hasardan korunma için önemli etkilere sahiptir6. Yanıklar ve travma gibi eşlik eden yaralanmalar, radyasyon yaralanmaları ile birleştirildiğinde klinik sonucu daha da karmaşık hale getirir7. Cildin radyasyona maruz kalma derecesi, diğer organların bozulmasının tek veya çoklu organ yetmezliği ile sonuçlandığı ve sonuçta hasta ölümüne yol açtığı geri dönüşü olmayan bir eşik ile ilişkilidir 8,9. Kutanöz radyasyon hasarı akut ve kronik fazdan oluşur. Akut radyasyon hasarı klinik olarak eritem, cilt ödemi, dermatit, kabarma, epidermal denudasyon, kuru veya ıslak deskuamasyon, ülserasyon ve saç ve tırnaklarda değişiklikler olarak kendini gösterir. Kronik faz dermal atrofi, fibrozis, kronik ülserasyon ve telenjiektazi olarak kendini gösterir10,11. Genel olarak, akut etkiler ağırlıklı olarak epidermiste kendini gösterirken, kronik etkiler en çok dermiste belirgindir. Radyasyona maruz kalmaya akut reaksiyon, maruziyetten sonraki 12 saat içinde mitotik aktivitede belirgin bir azalmaya yol açar, bunu hiperemi, hücre büyümesi, vakuolizasyon, nükleer piknoz ve parçalanmaizler 4,12.
40 Gy'yi aşan radyasyon dozları nemli deskuamasyon ve epidermis kaybına neden olarak enfeksiyonlara karşı duyarlılığın artmasına neden olur13. Ek olarak, cildin radyasyona maruz kalması sitokin üretimini indükleyerek dermal tabakada inflamatuar bir bağışıklık tepkisini tetikler. Öne çıkan inflamatuar mediatörler arasında interlökinler (IL-1, IL-3, IL-5, IL-6 ve IL-8) ve tümör nekroz faktör-α (TNFa) bulunur14. Enflamasyonun çözülmesindeki başarısızlık, sonunda radyasyon hasarı bölgesinde fibroz gelişmesine neden olabilir15. Ek fiziksel yaralar veya termal yaralanmalar, kas tabakası16 boyunca uzanan bu fibrotik yanıtı daha da şiddetlendirir. Transforme edici büyüme faktörü-β (TGFβ), fibroz gelişiminde anahtar sitokindir17. Şu anda, çok az sayıda tedavi seçeneği umut verici sonuçlar göstermektedir ve çoğunluğu hasta uyumu ile ilgili zorluklar yaşayabilir. Cildin farklı radyasyon dozlarına verdiği hücresel ve moleküler tepkileri araştıran daha ileri araştırmalar, radyasyona bağlı cilt patofizyolojisinin anlaşılmasını geliştirecek ve yeni tedavilerin geliştirilmesini hızlandıracaktır.
Cilt ve yumuşak dokularda radyasyona bağlı yaralanmayı hafifletmede klinik öncesi modellerde araştırma sonuçlarının klinik çevirisini kolaylaştırmak için, ışınlamayı takiben terapötik müdahalelerin son derece ilgili deneysel modellerinin tasarlanması çok önemlidir. Hem in vitro hem de in vivo radyasyona bağlı yaralanma modelleri, ışınlanmış endotel hücrelerinin 18,19, fibroblastların20 veya keratinositlerin19 hücre kültürü modelleri ve in vivo kemirgen, domuz ve insan olmayan primat hayvan modelleri dahil olmak üzere tanımlanmıştır. Kemirgen modelleri, insanlarla radyasyon hasarına yanıt olarak benzerlikleri ve genetik manipülasyon esneklikleri nedeniyle radyasyon araştırmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır21. Radyasyon dozu gereksinimleri, benzer sonuçlar ararken kemirgenlerde insanlardan daha yüksektir: deskuamasyon, fibroz ve nekroz16,22. Radyasyona yanıtı ölçmek için puanlama kriterlerinin tanımlanması, radyasyon cilt yaralanmasının kemirgen modellerinin benimsenmesini daha da artırmıştır21,23.
Klinik öncesi ortamdaki güncel araştırmalar, radyasyona bağlı cilt hasarının mekanizmalarını anlamaya ve terapötik seçenekler geliştirmeye odaklanmaktadır. Bu nedenle, yüksek klinik çevrilebilirliğe sahip radyasyon hakaretini oluşturmak için sağlam ve tekrarlanabilir bir klinik öncesi model oluşturmak esastır. Bu çalışma, optimize edilmiş radyasyon dozu ve uygulama tekniği ile bir murin cilt fibrozisi modelini tanımlamaktadır. Fonksiyonel, histolojik ve moleküler ölçümleri birleştiren modelimiz, fibroz gelişim mekanizmasını etkili bir şekilde incelemek ve yeni terapötik seçenekleri araştırmak için kullanılabilir.