Sädehoito on yksi pään ja kaulan alueen syövän hoitomuodoista. Sillä on kuitenkin haitallisia vaikutuksia luun aineenvaihduntaan ja paranemiskykyyn.
Osteoradionekroosi (ORN) on yleisin kaikista sädehoitoon liittyvistä luukomplikaatioista. Luussa viiveellä ilmenevät säteilyn aiheuttamat vauriot on yhdistetty joko verisuonivaurioihin tai verisuoni- ja solumuutosten yhteisvaikutukseen. Luusolut (osteosyytit) ja niiden ulokkeiden eli dendriittien muodostama lakuuna-kanavasysteemi (lacuno-canalicular network = LCN) ovat osa Haversin systeemiä, joka reagoi ulkopuoliseen rasitukseen. LCN on välttämätön mikrorakenne luun ravinnon- ja hapensaannin kannalta.
Tutkimus tehtiin yhteistyössä Amsterdam UMC:n ja ACTA:n suu- ja leukakirurgian/suupatologian osaston kanssa, ja tarkoituksena oli selvittää sädetyksen aiheuttamia muutoksia ihmisen alaleuan mikrorakenteessa pyyhkäisyelektronimikroskopialla (SEM).
Luunäytteitä kerättiin alaleuan kulmahammasalueelta sädehoitoa saaneilta (n = 14) ja potilailta, joilla esiintyi osteoradionekroosia (n = 6) sekä kontrolliryhmältä (n = 11) hammasimplanttileikkauksen yhteydessä. Sädehoitoa saaneilta kirjattiin paikallisen sädeannoksen määrä sekä aika sädehoidon ja biopsian välillä, joka oli 11–199 kuukautta. Sädehoitoa saaneet potilaat olivat saaneet arviolta noin 50 Gy:n tai suuremman annoksen säteilyä alaleukaluun etualueelle. Lisäksi he olivat saaneet rutiinitoimenpiteenä hyperbaarista happihoitoa 20 hoitokertaa ennen toimenpidettä ja kymmenen hoitokertaa toimenpiteen jälkeen (Marx-protokolla). Kaikilla tutkittavilla oli normaali veren kalsium-, fosfaatti-, parathormoni- sekä sokerihemoglobiinipitoisuus (HbA1c). Potilaat, joilla oli luun aineenvaihduntasairaus (esimerkiksi lisäkilpirauhasen liikatoiminta tai osteomalasia), bifosfonaattilääkitys tai immunosupressiivinen lääkitys vähintään kolme kuukautta ennen näytteiden keräämistä, jätettiin pois tutkimuksesta. Luun rakenne ei ollut poikkeava kliinisesti eikä radiologisesti, eikä implanttileikkaukselle ollut esteitä.
Näytteet valmisteltiin valomikroskopiaa ja SEM-analyysia varten. SEM-kuvista tutkittiin osteonien, Haversin kanavien, osteosyyttien ja dendriittien lukumääriä. Lisäksi tutkittiin osteonien leveyttä (halkaisija), Haversin kanavien leveyttä (halkaisija) ja osteonien seinämän paksuutta.
Kvalitatiivinen analyysi valomikroskoopilla osoitti, että adiposyyttiset ja tulehdukselliset muutokset Haversin kanavissa sekä tyhjät osteosyyttilakuunat olivat selvästi useammin nähtävissä sädetetyissä ja ORN-näytteissä verrattuna kontrolleihin. Kun SEM-analyysiä tarkasteltiin, osteonien, osteosyyttien ja dendriittien määrä oli huomattavasti pienempi sädetetyssä luussa verrattuna kontrollinäytteisiin (p < 0,05). Niiden määrä väheni selvästi, kun Haversin kanavasta mentiin kauemmaksi, ja se oli merkittävä sekä sädetetyssä että ORN-luussa verrattuna kontrolliin (p < 0,001).
Tutkimus osoitti, että sädehoidon aiheuttamat muutokset ovat pitkäaikaisia verisuonimuutosten lisäksi myös solutasolla. LCN-systeemin vaurioituminen lisää riskiä luun infektoitumiselle ja ORN:lle, koska luun paranemiskyky ja hapensaanti on tällöin heikentynyt.
Microstructural changes in the irradiated and osteoradionecrotic bone: a SEM study
Sridhar Reddy P1, Villikka K1, Kashyap B1, Dekker H2, Schulten EAJM2, Mikkonen JJW3, Turunen M4, Koistinen AP3, Bravenboer N5,6, Kullaa AM1.
1Hammaslääketieteen yksikkö, Itä-Suomen yliopisto, Kuopion kampus
2Department of Oral and Maxillofacial Surgery/Oral Pathology, Amsterdam UMC and Academic Centre for Dentistry Amsterdam (ACTA), Vrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands
3SIB Labs, Itä-Suomen yliopisto, Kuopion kampus
4Teknillisen fysiikan laitos, Itä-Suomen yliopisto, Kuopion kampus
5Department of Clinical Chemistry, Amsterdam UMC, Vrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands
6Department of Internal Medicine, Division of Endocrinology and Center for Bone Quality, Leiden University Medical Center, Leiden, the Netherlands
Ultrastructural Pathology 2023
Julkaistu verkossa 19.12.2023
doi: 10.1080/01913123.2023.2295458