BibTex RIS Kaynak Göster

The Effect of Temperature on Photosensitization of Erythrocyte Hemolysis by Protoporphyrin and Evaluation of Erythrocyte/ Protoporphyrin/ Human Serum Albumin System

Yıl 2005, Cilt: 12 Sayı: 4, 223 - 229, 01.08.2005

Öz

Objectives: In this study, we aimed to investigate the effect of temperature on photosensitization of erythrocyte hemolysis by protoporphyrin. We also investigated absorption and fluorescence spectra of erythrocyte/protoporphyrin/human serum albumin system. Material and Methods: Delayed photohemolysis measurements were made in photosensitized erythrocytes by protoporphyrin at irradiation temperatures from 5°C - 35°C and post-irradiation incubation temperatures from 5°C - 42°C. By measuring absorption and emission spectra of protoporphyrin on erythrocyte and human serum albumin (HSA) solutions, erythrocyte/protoporphyrin/HSA system was investigated. Results: Delayed photohemolysis were accelerated at higher irradiation temperature and higher post-irradiation incubation temperature in photosensitized erythrocytes by protoporphyrin. By using spectrometric investigations, strong emission band at 632 nm and a weaker band near 700 nm were determined on erythrocyte/protoporphyrin/HSA system. A 648 photoproduct band was obtained when protoporphyrin was irradiated in the presence of HSA without erythrocyte and this band continued to decrease with increasing irradiation. The formation of the 648 nm band with HSA alone strongly suggests that protoporphyrin bound to erythrocyte reacts with HSA in the buffer. Conclusion: Delayed photohemolysis rate were increased with the square of the light dose over this range of temperature. These temperature dependent photohemolysis curves are consistent with a kinetic model based on multihit target theory. The spectral and photohemolysis properties of the erythrocytes/protoporphyrin/HSA system have been of interest in connection with erythrocyte from erythropoietic porphyria patients. Key words: Protoporphyrin, Photosensitization, Human serum Albumin, Erythrocyte

Kaynakça

  • Grossweiner LI, Fernandez JM, Bilgin MD. Photosensitization of red blood cell hemolysis for photodynamic agents. Lasers Med Sci 1998; 13: 42-54.
  • Khalili M, Grossweiner LI. Sensitization of photohemolysis by benzoporphyrin derivative monoacid ring A and porphyrins. J Photochem Photobiol B Biol 1997; 37: 236-44.
  • Grossweiner LI. The science of phototherapy: An introduction. Dordrecht: Springer. 2005.
  • Bilgin MD, Al-Akhras MA, Khalili M, Hemmati H, Grossweiner LI. Photosensitization of red blood cell hemolysis for lutetium texaphyrin. Photochem Photobiol 2000; 72: 121-7.
  • Bilgin MD, Elçin AE. Fotosensitize edilen eritrositlerdeki hemoliz kinetic modeli: Çok Vuruşlu Hedef Teori. ADÜ Tıp Fakültesi Dergisi 2004; 5: 5-10.
  • Brun A, Sandberg S. Light-induced redistribution and photobleaching protoporphyrin in erythrocytes in patients with erythropoietic protoporphyria: An explanation of the rapid fading of fluorocytes. J Photochem Photobiol B Biol 1988; 2: 33-41.
  • Brun A, Sandberg S. Mechanisms of photosensitivity in porphyric patients with special emphasis on erythropoietic protoporphyria. J Photochem Photobiol B Biol 1991; 10: 285-302.
  • Reichheld JH, Katz E, Banner BF, Szymanski IO, Saltzman JR, Bonkovsky HL. The value of intravenous heme-albumin and plasmapheresis in reducing postoperative complications of orthotopic liver transplantation for erythropoietic protoporphyria. Transplantation 1999; 67: 922-8.
  • Richard P, Blum A, Grossweiner LI. Hematoporphyrin photosensitization of serum albumin and subtilisin BPN. Photochem Photobiol 1983; 37:287-91.
  • Morgan WT, Smith A, Koskelo P. The interaction of human serum albumin and hemopexin with porphyrins. Biochim Biophys Acta 1980; 624: 271-81.
  • Indig GL. Photochemistry of triarylmethane dyes bound proteins. In: Dougherty TJ, Katzir A, eds. Optical Methods for Tumor Treatment and Detection: Mechanisms and Techniques in Photodynamic Therapy V, SPIE 1996, 2675: 228-37.
  • van Steveninck J, Dubbelman TMAR, de Goeij AFPM, Went LN. Binding of protoporphyrin to hemoglobin in red blood cells of patients with erythropoietic protoporphyria. Hemoglobin 1977; 1:679-90.
  • Brun A, Sandberg S. Photodynamic release of protoporphyrin from intact erythrocytes in erythropoietic protoporphyria: the effect of small repetitive light doses. Photochem Photobiol 1985; 41:535-41.
  • Pooler JP. A new hypothesis for the target in photohemolysis: Dimers of the band 3 protein. Photochem Photobiol 1985; 43:263-66.
  • Gershfeld NL, Murayama M. Thermal instability of red blood cell membrane bilayers: temperature dependence of hemolysis. Membr Biol 1988; 101: 67-72.
  • Prinsze C, Tijssen K, Dubbelman TMAR, van Steveninck J. Potentiation of hyperthermia-induced haemolysis of human erythrocytes by photodynamic treatment. Biochem J 1991; 277: 183-8.
  • Thunell S, Harper P, Brun A. Porphyrins, porphyrin metabolismand porphyrias. IV. Pathophysiology of erythropoietic protoporphyria-diagnosis, care and monitoring of the patient. Scand J Clin Lab Invest 2000; 60: 581-604.
  • Böhm F, Edge R,Foley S, Lange L, Truscott TG. Antioxidant inhibition of porphyrin- induced cellular phototoxicity. J Photochem Photobiol B Biol 2001; 65: 177-83.
  • Murphy GM. Diagnosis and management of erythropoietic porphyrias. Dermatol Ther 2003; 16: 57-64.

Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+

Yıl 2005, Cilt: 12 Sayı: 4, 223 - 229, 01.08.2005

Öz

Amaç: Bu çalışmalarda protoporfirinle fotosensitize edilmiş eritrositlerdeki hemoliz mekanizmasına sıcaklığın etkisi ile eritrosit/protoporfirin/insan serum albümini sisteminin soğrulma ve floresans spektrumlarının incelenmesi amaçladı. Gereç ve Yöntem: Protoporfirinle fotosensitif hale getirilen insan eritrositleri, çeşitli sıcaklıklarda (5-35°C) görünür ışına maruz bırakılıp, takiben karanlıkta değişik inkübasyon sıcaklıklarında (5-42°C) bekletilerek oluşan gecikmiş fotohemoliz ölçümleriyle birlikte protoporfirinin eritrosit ve serum albümin solüsyonundaki soğrulma ve emisyon spektrumları ölçülerek eritrosit/protoporfirin/insan serum albümini sistemi incelendi. Bulgular: Protoporfirin ile fotosensitize edilmiş eritrositlerde görünür ışık uygulanması ve takip eden karanlık devredeki sıcaklıkların artmasıyla, gecikmiş fotohemolizin hızlandığı görüldü. Spektrometrik incelemelerde eritrosit/ protoporfirin/ insan serum albümini sisteminde 632 nm'de kuvvetli ve 700 nm civarında ise zayıf emisyon bandı izlendi. Protoporfirin ile insan serum albümini bulunan ortamda eritrositlerin varlığından bağımsız olarak 648 nm'de oluşan foto-ürün, uygulanan ışık dozu arttıkça azalmaktadır. Bu 648 nm'deki emisyon bandının varlığının eritrositlere bağlı protoporfirinin tampon içinde insan serum albüminiyle reaksiyona girdiğini gösterdi. Sonuç: Gecikmiş fotohemoliz hızı ışık dozunun karesine olan ilişkisinin sıcaklık değişimi sonucu arttığı ve sıcaklığa bağımlı fotohemoliz eğrilerinin “Çok Vuruşlu Hedef Teori'' ile uyumlu olduğu saptandı. Eritrosit/protoporfirin/insan serum albümini sisteminin spektral ve fotohemolitik özellikleri, eritropoietik porfiri hastalarının eritrositleriyle benzerlik gösterdiği belirlendi. Anahtar kelimeler: Protoporfirin, Fotosensitizasyon, İnsan serum albümini, Eritrosit

Kaynakça

  • Grossweiner LI, Fernandez JM, Bilgin MD. Photosensitization of red blood cell hemolysis for photodynamic agents. Lasers Med Sci 1998; 13: 42-54.
  • Khalili M, Grossweiner LI. Sensitization of photohemolysis by benzoporphyrin derivative monoacid ring A and porphyrins. J Photochem Photobiol B Biol 1997; 37: 236-44.
  • Grossweiner LI. The science of phototherapy: An introduction. Dordrecht: Springer. 2005.
  • Bilgin MD, Al-Akhras MA, Khalili M, Hemmati H, Grossweiner LI. Photosensitization of red blood cell hemolysis for lutetium texaphyrin. Photochem Photobiol 2000; 72: 121-7.
  • Bilgin MD, Elçin AE. Fotosensitize edilen eritrositlerdeki hemoliz kinetic modeli: Çok Vuruşlu Hedef Teori. ADÜ Tıp Fakültesi Dergisi 2004; 5: 5-10.
  • Brun A, Sandberg S. Light-induced redistribution and photobleaching protoporphyrin in erythrocytes in patients with erythropoietic protoporphyria: An explanation of the rapid fading of fluorocytes. J Photochem Photobiol B Biol 1988; 2: 33-41.
  • Brun A, Sandberg S. Mechanisms of photosensitivity in porphyric patients with special emphasis on erythropoietic protoporphyria. J Photochem Photobiol B Biol 1991; 10: 285-302.
  • Reichheld JH, Katz E, Banner BF, Szymanski IO, Saltzman JR, Bonkovsky HL. The value of intravenous heme-albumin and plasmapheresis in reducing postoperative complications of orthotopic liver transplantation for erythropoietic protoporphyria. Transplantation 1999; 67: 922-8.
  • Richard P, Blum A, Grossweiner LI. Hematoporphyrin photosensitization of serum albumin and subtilisin BPN. Photochem Photobiol 1983; 37:287-91.
  • Morgan WT, Smith A, Koskelo P. The interaction of human serum albumin and hemopexin with porphyrins. Biochim Biophys Acta 1980; 624: 271-81.
  • Indig GL. Photochemistry of triarylmethane dyes bound proteins. In: Dougherty TJ, Katzir A, eds. Optical Methods for Tumor Treatment and Detection: Mechanisms and Techniques in Photodynamic Therapy V, SPIE 1996, 2675: 228-37.
  • van Steveninck J, Dubbelman TMAR, de Goeij AFPM, Went LN. Binding of protoporphyrin to hemoglobin in red blood cells of patients with erythropoietic protoporphyria. Hemoglobin 1977; 1:679-90.
  • Brun A, Sandberg S. Photodynamic release of protoporphyrin from intact erythrocytes in erythropoietic protoporphyria: the effect of small repetitive light doses. Photochem Photobiol 1985; 41:535-41.
  • Pooler JP. A new hypothesis for the target in photohemolysis: Dimers of the band 3 protein. Photochem Photobiol 1985; 43:263-66.
  • Gershfeld NL, Murayama M. Thermal instability of red blood cell membrane bilayers: temperature dependence of hemolysis. Membr Biol 1988; 101: 67-72.
  • Prinsze C, Tijssen K, Dubbelman TMAR, van Steveninck J. Potentiation of hyperthermia-induced haemolysis of human erythrocytes by photodynamic treatment. Biochem J 1991; 277: 183-8.
  • Thunell S, Harper P, Brun A. Porphyrins, porphyrin metabolismand porphyrias. IV. Pathophysiology of erythropoietic protoporphyria-diagnosis, care and monitoring of the patient. Scand J Clin Lab Invest 2000; 60: 581-604.
  • Böhm F, Edge R,Foley S, Lange L, Truscott TG. Antioxidant inhibition of porphyrin- induced cellular phototoxicity. J Photochem Photobiol B Biol 2001; 65: 177-83.
  • Murphy GM. Diagnosis and management of erythropoietic porphyrias. Dermatol Ther 2003; 16: 57-64.
Toplam 19 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Mehmet Dinçer Bilgin Bu kişi benim

A.Eser Elçin Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 1 Ağustos 2005
Yayımlandığı Sayı Yıl 2005 Cilt: 12 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Bilgin, M. D., & Elçin, A. (2005). Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+. Journal of Turgut Ozal Medical Center, 12(4), 223-229.
AMA Bilgin MD, Elçin A. Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+. J Turgut Ozal Med Cent. Ağustos 2005;12(4):223-229.
Chicago Bilgin, Mehmet Dinçer, ve A.Eser Elçin. “Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve Ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+”. Journal of Turgut Ozal Medical Center 12, sy. 4 (Ağustos 2005): 223-29.
EndNote Bilgin MD, Elçin A (01 Ağustos 2005) Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+. Journal of Turgut Ozal Medical Center 12 4 223–229.
IEEE M. D. Bilgin ve A. Elçin, “Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+”, J Turgut Ozal Med Cent, c. 12, sy. 4, ss. 223–229, 2005.
ISNAD Bilgin, Mehmet Dinçer - Elçin, A.Eser. “Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve Ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+”. Journal of Turgut Ozal Medical Center 12/4 (Ağustos 2005), 223-229.
JAMA Bilgin MD, Elçin A. Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+. J Turgut Ozal Med Cent. 2005;12:223–229.
MLA Bilgin, Mehmet Dinçer ve A.Eser Elçin. “Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve Ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+”. Journal of Turgut Ozal Medical Center, c. 12, sy. 4, 2005, ss. 223-9.
Vancouver Bilgin MD, Elçin A. Protoporfirinle Fotosensitize Edilmiş EritrositlerdekiHemoliz Mekanizmasına Sıcaklığın Etkisi Ve ritrosit/ Protoporfirin/ İnsan Serum Albümini Sisteminin İncelenmesi+. J Turgut Ozal Med Cent. 2005;12(4):223-9.