مناقشة اطروحة طالبة الدكتوراه ليلى محمد حسن (ليزر / علوم حياة)

جرت مناقشة علنية لاطروحة طالبة  الدكتوراه ليلى محمد حسن (ليزر / علوم حياة) والموسومة:

“The Effect of Laser Irradiation of Expression of  the Heat Stock  Proteins in Leukemic Cells Line Cells  “

بينت الباحثة من خلال البحث بأن التأثيرات الخلوية للتشعيع بالليزر واطئ القدرة في خلايا الخط الخلوي اللمفي التائي لابيضاض الدم (Jurkat E6.1) في الزجاج وباستخدام الطولين الموجيين 635 نانوميتر (مرئي) و780نانوميتر (القريب من تحت الحمراء). عرضت الخلايا إلى ثلاث طاقات كلية (6.116و9.174 و 12.232 جول/سم2)، ومن ثم فحصت بعد التشعيع ولثلاث فترات زمنية من الحضانة(24 و 48 و72 ساعة).    شمل الفحص تقدير حيوية وانقسام الخلايا وتطور دورة حياةالخلية والموت المبرمج وتحليل تفاعل إنزيم تسلسل البرملة (Real-time PCR)   للجين p21 والتعبير الخلوي لاثنين من بروتينات الصدمة الحرارية: 70 و 90 . تطورعدد الخلايا في المزارع الخلوية غير المشععة (السيطرة) بعد 48 و72 ساعة حضانة اكثرمن عدد الخلايا بعد 24 ساعة حضانة. وأنخفض عدد الخلايا في المزارع الخلوية المشععةبالطول الموجي 635 نانوميتر مقارنة بالطول الموجي 780 نانوميتر، وأظهرت المزارعالخلوية للسيطرة نفس النمط في تطور عدد الخلايا بعد مرور 24 و48 و72   ساعة حضانة.في حين أظهرت المزارع الخلوية المشععة عد خلايا اقل مما هو في السيطرة وبنمط تطورمختلف بعد 24 ساعة حضانة، ومن ثم ارتفع بعد 48 ساعة حضانة وأخيرا انخفض بعد 72ساعة حضانة. ولوحظ نفس النمط لتوزيع عدد الخلايا في الطاقة الكلية 9.174 جول/سم2 و12.232جول/سم2 . أظهرت حيوية الخلايا انخفاض تدريجي تناسب طرديا مع ازدياد فترة الحضانةفي المزارع الخلوية المشععة وغير المشععة للطول الموجي 635 نانوميتر. وأظهرت حيويةالخلايا للطول الموجي 780 نانوميتر أيضا انخفاضا تناسب طرديا مع ازدياد فترةالحضانة. وكان الاختلاف معنويا (الاحتمالية ≤ 0.001) بين المعدلات لفترات الحضانةالثلاث وللمزارع الخلوية الأربعة . أظهر تحليل دورة حياة الخلية بطريقة Flow cytometry بعد24 ساعة حضانة (كثافة طاقة 9.174 جول /سم2) اختلاف النسبة المئوية للأطوار الخلويةالثلاث (G0/G1 و S و   G2M) للخلايا المشععة (الطولين الموجيين 635 و 780 نانوميتر) والخلايا غيرالمشععة، ولكن لوحظ ارتفاع معنوي في النسبة المئوية لخلايا الطور S (55.6 و 55.7%، على التوالي) في الخلايا المشععة مقارنة بالسيطرة (37.3%).وبعد 48 ساعة فترة حضانة ارتفعت أيضا النسبة   المئوية لخلايا الطور S المشععة مقارنة بخلايا السيطرة (48.2 و 51.5% مقابل 29.9%، على التوالي) وكان الفرق معنويا                  (الاحتمالية ≤ 0.05). وارتفعت النسبة المئوية أكثرلخلايا الطور S بعد فترة حضانة 72 ساعة مما هو في خلايا السيطرة (33.1 و32.6% مقابل21.3%، على التوالي)، وكان الفرق معنويا (الاحتمالية ≤ 0.05 ). لوحظت خلايا الموت المبرمج المبكرة والمتأخرة بعد 24 ساعة حضانة بتكرار 14.8 و 3.1%، على التوالي في المزارع الخلوية المشععة بالليزر ذو الطول الموجي 780 نانوميتر (كثافة طاقة 9.174 جول /سم2)    وكانت التكرارات المناظرة في المزارع الخلوية المشععة بالطول الموجي 635 نانوميتر 10.1 و4.4%، على التوالي. وأرتفعت التكرارات     الأنفة الذكر عماهو عليه في تكرارات السيطرة (7.6 و2.8%، على التوالي). وازدادت هذه التكرارات أكثربعد مرور 48 ساعة حضانة بحيث    كان تكرار خلايا الموت المبرمج المبكرة والمتأخرة18.2 و5.2%، على التوالي عند الطول الموجي 780 نانوميتر، في حين لوحظ عدد اقل من خلاياالموت المبرمج المبكرة (14.5%) عند الطول الموجي 635 نانوميتر ولكن كانت النسبةالمئوية لخلايا الموت المبرمج المتأخرة أكثر بقليل (6.3%). وكانت التكراراتالمناظرة في المزارع الخلوية غير المشععة 16.6 و2.6%، على التوالي، وكان الفرق معنويا (الاحتمالية ≤ 0.05) في خلايا الموت المبرمج المتأخرة فقط (الطوليينالموجيين 635 نانوميتر و780 نانونيتر مقابل السيطرة). ولوحظ ارتفاع آخر في خلاياالموت     المبرمج المبكرة (31.8%) بعد 72 ساعة من التشعيع بالطول الموجي 780نانوميتر، وفي الطول الموجي 635 نانوميتر ارتفع أيضا عدد خلايا الموت المبرمجالمبكرة مقارنة بالمزارع الخلوية للسيطرة (24.1 مقابل 16.9%)، وكان الفرق معنويا(الاحتمالية ≤ 0.05 ). اظهر تحليل تفاعل البلمرة تعبيرا أكثر للجين p21 في المزارع الخلوية المشععة بالطول الموجي 780 نانوميتر (1.62 = 2 -ΔΔCT) مماهو عليه في مزارع     الطول الموجي 635 نانوميتر (1.07 = 2 -ΔΔCT ) بعد24 ساعة حضانة. وقد لوحظ نفس النمط بزيادة التعبير بعد مرور 48 ساعة حضانة      (2 -ΔΔCT : 2.14 مقابل 1.41). وفي كلا الحالتين لم يكن الفرق معنويا. ولكن ظهر تأثيرواضح للتشعيع بالليزر واطئ القدرة على التعبير    جين p21 بعد 72 ساعةحضانة. حيث تسبب الطول الموجي 635 نانوميتر بكثافة طاقة 9.174 بتضاعف التعبير (2 -ΔΔCT = 2.30) ،       ولكن ظهر تعبير أكثر في الطول الموجي 780 نانوميتر بحيث تضاعف ستمرات (2 -ΔΔCT = 6.50) ، وكان الفرق معنويا               (الاحتمالية ≤ 0.01 ). اظهر تحليل Flow cytometry لبروتين الصدمة الحرارية 70 في المزارع الخلوية بأن استجابته كانت مختلفة للتشعيع بالليزر القدرة الواطئة حيث كانت النسبة المئوية للخلايا المعبرة للبروتين 10.07% في المزارع الخلوية للسيطرة، في حين أظهرت المزارع   الخلوية المشععة بالطوليين الموجيين 635 نانوميتر و780 نانوميتر (كثافة طاقة 9.174 جول/سم2) تعبيرا أعلى (32.1 و21.3، على التوالي)   وكان الفرق معنويا. وبعد مرور 48ساعة، انخفضت المعدلات الثلاث ولكن كانت متقاربة (5.6 و 4.9 و 6.2%، على التوالي)،ولكن                 بعد 27 ساعة حضانة ارتفعت هذه المعدلات بشكل كبير (45.2 و 76.5 و 66.7% على التوالي). وعلى عكس بروتين الصدمة الحرارية 70،     فقد اختلفت استجابة بروتين الصدمةالحرارية 90 للتشعيع بالليزر واطئ القدرة. فقد كان التعبير متماثلا في المزارعالخلوية للسيطرة والمشععة بالطول الموجي 780 نانوميتر (55.9 و 55.9%، علىالتوالي)، ولكن كان كلا المعدلين أعلى من المعدل الملاحظ في المزارع الخلويةالمشععة بالطول الموجي 635 نانوميتر (24.0%). ولم تلاحظ مثل تلك الفروق بعد 48ساعة حضانة، ولكن بعد 72 ساعة حضانة، تقاربت المعدلات في المزارع الخلوية للسيطرة وتلك المشععة بالطول الموجي 635 نانوميتر (31.7 و 35.6%، على التوالي)، وكانا كلاالمعدلين مرتفعين معنويا عن المعدل الملاحظ في المزارع الخلوية المشععة بالطول الموجي 780 نانوميتر (15.2%). وجاءت نتائج تحليل بروتين الصدمة الحرارية 90 بالطرق الكيمائية-الخلوية-المناعية لتؤكد نتائج Flow cytometry حيث كانت النسب المئوية للخلايا الموجبة متماثلة .