Objective: We aimed to evaluate the effects of gamma-ray, laser light, and visible light, which neurons are commonly exposed to during treatment of various cranial diseases, on the viability of neurons.
Materials and methods: Neuronal cell culture was prepared from the frontal cortex of 9 newborn rats. Cultured cells were irradiated with gamma-ray for 1-10 min by (152)Eu, (241)Am, and (132)Ba isotopes, visible light for 1-160 min, and laser light for 0.2-2 seconds. The MTT tetrazolium reduction assay was used to assess the number of viable cells in the neuronal cell cultures. Wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer was used to determine Na, K, and Ca levels in cellular fluid obtained from neuronal cell culture plaques.
Results: Under low-dose radiation with (152)Eu, (241)Am, and (132)Ba isotopes, cell viability insignificantly decreased with time (p>0.05). On the other hand, exposure to visible light produced statistically significant decrease in cell viability at both short- (1-10 min) and long-term (20-160 min). Cell viability did not change with 2 seconds of laser exposure. Na, K, and Ca levels significantly decreased with gamma-ray and visible light. The level of oxidative stress markers significantly changed with gamma-ray.
Conclusion: In conclusion, while low dose gamma-ray has slight to moderate apoptotic effect in neuronal cell cultures by oxidative stress, long-term visible light induces remarkable apoptosis and cell death. Laser light has no significant effect on neurons. Further genetic studies are needed to clarify the chronic effect of visible light on neuronal development and functions.
Amaç: Amacımız, çeşitli kranial hastalıkların tedavisi esnasında nöronların sıklıkla maruz kaldığı gama ışını, laser ışığı ve görünür ışığın etkilerinin değerlendirilmesidir.
Gereç ve yöntem: Nöronal hücre kültürü 9 yeni doğan sıçan ön korteksinde hazırlandı. Kültür hücreleri 152Eu, 241Am ve 132Ba izotoplarının gama ışınları ile 1–10 dakika boyunca, görünür ışık ile 1–160 dakika boyunca ve lazer ışını ile 0,2–2 saniye boyunca ışınlandı. MTT tetrazolium azalmasının ölçülmesi, nöronal hücre kültürlerindeki canlı hücre sayısını değerlendirmek için kullanıldı. Dalgaboyu dağılımlı X-ışını floresans spektrometresi, nöronal hücre kültürü plakalardan sağlanan hücresel sıvı Na, K, Ca ve seviyelerini belirlemek için kullanıldı.
Bulgular: Hücre canlılığı, 152Eu, 241Am ve 132Ba izotoplar ile düşük dozda radyasyon altında, istatiksel olarak anlamsız bir, zamanla azaldı. Öte yandan, görünür ışığa maruziyet hücre canlılığında hem kısa süreli (1–10 dk) hem de uzun süreli (20–160 dk) maruziyette anlamlı derecede düşüşe sebep olur. Hücre canlılığı lazere 2 saniye maruz kalma ile değişmedi. Na, K ve Ca seviyeleri gama ışını ve görünür ışık maruziyeti ile önemli ölçüde azalmıştır. Oksidatif stres belirteçleri seviyesi gama-ışını ile önemli ölçüde değişti.
Sonuç: Düşük doz gama ışını oksidatif strese bağlı nöronal hücre kültürlerindeki apoptotik etkisi hafif ve orta düzeydeyken, uzun süreli görünür ışık dikkate değer bir apoptoz ve hücre ölümüne neden oldu. Lazer ışığı nöronlar üzerinde önemli bir etkiye sahip değildir. Görünür ışığın nöron gelişimi ve işlevleri üzerinde kronik etkisini açıklamak için ileri genetik çalışmalar yapılmasına ihtiyaç vardır.
Keywords: Neuron; apoptosis; cell culture; cytotoxicity; laser light; radiation.