Eksperimen ini menguji efek kombinasi penyimpanan dingin dan iradiasi sinar-X dosis tinggi pada darah utuh tikus. Parameter biokimia, hematologi, dan seluler darah diukur setelah penyimpanan 1-3 hari pada suku 4°C, diikuti oleh iradiasi 75 Gy. Hasilnya menunjukkan bahwa penyimpanan menyebabkan perubahan biokimia sedangkan iradiasi mempengaruhi jumlah sel darah putih meski tidak signifikan.

1. Artikel Asli
Efek Seluler dan Biokimiawi dari Kombinasi
Radiasi Sinar-X dan Penyimpanan pada Darah
Utuh
Ivo P. Torres Filho 1� , Luciana N. Torres1 , David Barraza1 ,
Charnae E. Williams1 , dan Kim Hildreth1
Respons Dosis:
Jurnal Internasional
Januari-Maret 2022:1-9
© Penulis 2022
Pedoman penggunaan
kembali artikel:
sagepub.com/journals-permissions
DOI: 10.1177/15593258211073100
journals.sagepub.com/home/dos
Abstrak
Latar belakang: Mengevaluasi dampak radiasi pengion terhadap darah yang disimpan adalah relevan karena bank
darah merupakan aset utama dalam kondisi darurat seperti insiden/serangan radiasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengisi
kesenjangan pengetahuan kita tentang gabungan efek radiasi dan penyimpanan pada darah.
Metode: Darah yang dikumpulkan dari 16 tikus yang dibius diantikoagulasi, dimasukkan ke dalam kantong penyimpanan, dan
dibagi ke dalam 8 kelompok menggunakan protokol yang menggabungkan penyimpanan (1 hari vs 3 hari 4o C) ditambah iradiasi
(75 Gy vs 0 Gy - kontrol). Kantong-kantong tersebut diposisikan di dalam iradiator sinar-X (MultiRad-350). Hitung darah lengkap,
jumlah sel darah putih diferensial, biokimia, dan hemostasis dianalisis (≥7 kantong/kelompok).
Hasil: Na+ , bikarbonat, glukosa, dan pH berkurang secara signifikan, sedangkan K+ , Cl— , dan laktat meningkat selama
penyimpanan. Tindakan koagulasi tidak berubah secara signifikan setelah radiasi. Jumlah sel darah putih dan sebagian
besar jenis sel berkurang secara numerik setelah radiasi, tetapi perubahan secara statistik hanya signifikan untuk monosit. Tidak
ada perubahan signifikan yang dicatat dalam parameter agregasi atau tromboelastometri rotasi antara yang diradiasi dan
kontrol.
Kesimpulan: Mengevaluasi parameter seluler/biokimia membantu dalam menilai kecukupan darah yang disimpan setelah radiasi.
Data menunjukkan bahwa darah segar atau darah yang disimpan dalam suhu dingin dapat bertahan hingga 75 Gy tanpa
perubahan parameter kritis yang besar dan mungkin tetap sesuai untuk digunakan pada pasien yang sakit kritis di
lingkungan militer/sipil.
Kata kunci
Radiasi sinar-X, penyimpanan dingin, trombosit, lesi penyimpanan, kerusakan sel, resusitasi, tikus, darah lengkap, radiasi
pengion, agregometri
Pendahuluan
Manusia dapat terpapar radiasi pengion dari sumber alami
seperti sinar kosmik, radioisotop, dan beberapa sumber
buatan. Paparan radiasi dosis tinggi mungkin tidak
WB menawarkan manfaat resusitasi yang seimbang dengan
kelangsungan hidup yang terbukti di samping kadar
hemoglobin yang lebih tinggi.3
Namun demikian, penyimpanan darah mengakibatkan
perubahan biokimia, struktural, dan metabolik, yang disebut
sebagai lesi penyimpanan, yang
sangat umum, tetapi kerusakan biologis yang disebabkan oleh pengionan
Radiasi dapat menyebabkan efek yang serius, seperti mutasi
gen, penuaan sel, nekrosis dan/atau apoptosis, dan kematian
sel.1 Namun, efek radiasi pada darah, terutama pada darah
yang disimpan, tidak dipahami dengan baik dan jarang
dipelajari. Sebagai intervensi yang berkhasiat untuk pasien
yang sakit kritis di lingkungan militer dan sipil, darah utuh
(whole blood, WB) digunakan dengan frekuensi yang semakin
meningkat dan telah menjadi produk yang lebih disukai untuk
resusitasi perdarahan traumatis yang parah.2 Disimpan dalam
suhu dingin
Subscribe to DeepL Pro to translate larger documents.
Visit www.DeepL.com/pro for more information.

2. 1Pengendalian Perdarahan dan Edema, Institut Penelitian Bedah Angkatan
Darat Amerika Serikat, JBSA Fort Sam Houston, TX, AS
Diterima 17 September 2021; diterima 3 Desember 2021
Penulis Korespondensi: Ivo P. Torres Filho, Pengendalian Perdarahan
dan Edema, Institut Penelitian Bedah Angkatan Darat AS, JBSA Fort Sam
Houston, 3650 Chambers Pass, BHT-2, Kamar 282-1, TX 78234, AS.
Email: ivoptf@msn.com
Creative Commons Non Komersial CC BY-NC: Artikel ini disebarluaskan di bawah ketentuan Lisensi Creative
Commons Atribusi-NonKomersial 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) yang mengizinkan penggunaan non-
komersial,
reproduksi dan distribusi karya tanpa izin lebih lanjut asalkan karya asli diatribusikan seperti yang ditentukan di halaman SAGE dan
Akses Terbuka (https://us.sagepub.com/en-us/nam/open-access-at-sage).

4. 2 Respon Dosis: Jurnal Internasional
dapat memediasi efek samping yang terkait dengan transfusi
unit sel darah merah (RBC) yang lebih tua. Ini termasuk
peningkatan hemolisis, stres oksidatif, dan percepatan
pembersihan oksida nitrat. Perubahan yang agak mirip
terjadi pada sel lain dalam WB yang disimpan.4
Sinar-X secara luas digunakan untuk pemeriksaan
keamanan, fluoresensi sinar-X, dan pencitraan pengujian
tidak rusak. Iradiator sinar-X dan iradiator gamma
menghasilkan berbagai macam dosis radiasi pengion, dan
beberapa penelitian menunjukkan bahwa keduanya
memberikan efek yang setara untuk aplikasi in vitro dan in
vivo. Namun, iradiator sinar-X semakin banyak digunakan
dalam pengaturan klinis untuk menggantikan iradiator sinar
gamma, karena biayanya yang rendah dan tidak adanya
sumber radioaktif.5
Paparan yang tidak disengaja atau peristiwa teroris dapat
menyebabkan jaringan biologis tertentu seperti darah yang
disimpan juga terpapar tingkat radiasi yang lebih tinggi.1,6
Secara eksperimental dapat dilakukan penelitian paparan
radiasi tingkat tinggi dengan menggunakan sistem iradiasi
sinar-X mandiri.7 Sistem ini menghasilkan tingkat radiasi
pengion yang khas yang dapat digunakan oleh anggota
masyarakat untuk menjalani diagnosis medis, radioterapi,
eks-posur pekerjaan, atau bahkan dalam bencana radiologi.
Keserbagunaannya memungkinkan studi iradiasi terkontrol
pada sel yang dikultur, kantong penyimpanan darah, dan
hewan percobaan.8
Artikel ini berfokus pada aspek penting tetapi kurang
dipelajari tentang efek radiasi pada darah: potensi efek
kombinasi penyimpanan dan radiasi dosis tinggi. Informasi
yang diperoleh akan berkontribusi pada penilaian risiko
darah yang disimpan setelah radiasi yang tidak disengaja
dengan paparan dosis tinggi. Selain itu, iradiasi in vivo pada
jaringan dapat menghasilkan efek yang merusak pada sel
jaringan di dekatnya (yaitu, efek pengamat), darah, dan
pembuluh darah. Mengetahui efek radiasi pada setiap
komponen (misalnya, darah) dapat memudahkan interpretasi
hasil in vivo.
Tujuan dan Hipotesis
Eksperimen ini dirancang untuk memeriksa efek kimia dan
seluler dari penyimpanan dingin dan iradiasi pada WB.
Berbagai indeks biokimia dan hematologi diperoleh,
sementara beberapa profil koagulasi dan seluler, termasuk
jumlah sel darah putih diferensial, diselidiki. Kami menguji
hipotesis bahwa efek gabungan dari iradiasi pada darah yang
disimpan akan menyebabkan tingkat yang lebih buruk dari
parameter yang diukur dibandingkan dengan sampel yang
tidak disinari. Untuk menguji hipotesis ini, kami
menggunakan dosis yang lebih tinggi (75 Gy) dan laju dosis
yang lebih tinggi (6,7 Gy/menit) dibandingkan dengan
kebanyakan penelitian sebelumnya, yang dapat tercermin
pada tingkat indeks yang diukur yang lebihburuk.
Bahan dan Metode
Penelitian dilakukan dengan mematuhi Undang-Undang
Kesejahteraan Hewan, Peraturan Kesejahteraan Hewan yang
berlaku, dan prinsip-prinsip Panduan Perawatan dan
Penggunaan Hewan Laboratorium, Dewan Riset Nasional.
Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional di
fasilitas tersebut

5. Torres Filho et al. 3
menyetujui semua penelitian yang dilakukan dalam
penelitian ini. Fasilitas tempat penelitian ini dilakukan
telah terakreditasi penuh oleh AAALAC.
Hewan
Enam belas tikus Sprague-Dawley jantan (berat badan:
631 ± 18 g), dipasok oleh peternak tunggal (Charles
River, Wil- mington, MA, AS), digunakan sebagai donor
darah. Hewan-hewan ini ditempatkan di lingkungan
dengan suhu yang terkendali (20-26°C), kelembapan
(30-70%), dan pencahayaan (12 jam terang/12 jam
gelap). Diet standar (Lab Diet 2001, PMI Nutritional
International, LLC, Brentwood, MO, USA) dan air ad
libitum disediakan.
Pengumpulan Darah
Darah dengan hati-hati diambil dari arteri kanulasi
hewan yang dibius (isoflurane 2%, 100% O2 ) yang
bernapas secara spontan. Kecukupan anestesi dinilai
dengan memantau respons kardiorespirasi terhadap
rangsangan berbahaya dari luar. Darah utuh yang
terkumpul diantikoagulasi dengan sitrat-fosfat-dekstrosa
(CPD, rasio 9:1) dan dimasukkan ke dalam kantong darah
penyimpanan 10 mL yang diidentifikasi secara
individual (Safe Sens, Blood Cell Storage, Inc., Seattle,
WA, USA). Kantong darah secara acak ditugaskan ke
berbagai kelompok, sesuai dengan protokol (lihat di
bawah). Setidaknya 7 kantong per kelompok diteliti.
Setiap hewan donor memberikan ≈19 mL darah untuk
penelitian sebelum tekanan darah rendah atau masalah
lain mencegah pengambilan darah lebih lanjut. Pada saat
itu, setiap hewan yang dibius menerima larutan eutanasia
dengan dosis mematikan (Fatal- Plus; Vortech
Pharmaceuticals, Ltd., Dearborn, MI, USA).
Desain dan Protokol Eksperimental
Setelah pengumpulan, alikuot darah dimasukkan ke
dalam salah satu dari 2 protokol (Gambar 1).
Dalam protokol darah segar yang diiradiasi, alikuot
diiradiasi pada hari yang sama saat pengumpulan dan
kemudian disimpan dalam lemari es khusus pada suhu 4
° C tanpa agitasi9,10 untuk pengukuran lebih lanjut.
Dalam protokol darah yang disimpan dengan iradiasi,
alikuot disimpan selama 3 hari pada suhu 4°C sebelum
iradiasi. Untuk kedua protokol, pengukuran parameter
seluler dan biokimia pada darah yang disimpan yang
diiradiasi terjadi setelah 1 atau 3 hari setelah iradiasi.
Sampel darah juga dikumpulkan dari setiap hewan pada
hari pembedahan, sebelum penugasan pada salah satu
protokol, untuk pengukuran awal.
Instrumen Radiasi dan Iradiasi
Satu sistem iradiasi sinar-X mandiri (MultiRad 350,
Precision X-Ray, North Branford, CT, USA) digunakan
untuk semua iradiasi (Gambar 2). Sebelum setiap
iradiasi, pemeriksaan dosis otomatis dilakukan untuk
memastikan bahwa radiasi yang diinginkan

6. 4 Respon Dosis: Jurnal Internasional
Gambar 1. Protokol yang digunakan dalam percobaan. Dalam semua kasus, seluruh darah dikumpulkan dari tikus yang dibius, diencerkan,
dan disimpan dalam kantong darah. (A) Beberapa kantong segera terpapar radiasi 75 Gy atau 0 Gy (kontrol). Pengukuran parameter seluler
dan biokimia dilakukan setelah 1 atau 3 hari penyimpanan dalam suhu dingin (4°C). (B) Setelah pengumpulan, beberapa kantong darah
disimpan dalam suhu dingin selama 3 hari dan kemudian diiradiasi. Pengukuran pasca-iradiasi dilakukan setelah 1 atau 3 hari
penyimpanan dingin.
Gambar 2. Pengaturan yang digunakan dalam eksperimen. (A) Sistem iradiasi sinar-X (MultiRad 350, Precision X-Ray, North Branford, CT,
USA) digunakan dengan pengaturan (B) 75 Gy (dosis), 6,7 Gy/menit (laju), dan ≈15 cm (ukuran bidang). Diagram (C) mengilustrasikan
sistem yang mencakup filter permanen internal (f1) dan filter timah-tembaga-aluminium (SnCuAl) tambahan (f2), yang ditempatkan pada
jalur sinar-X, dan 1 meja putar (t), di mana 2-4 kantung darah ditempatkan. Gambar (D) menunjukkan contoh eksperimen tipikal dengan
2 kantong darah yang ditempatkan di sekitar dosimeter, di atas meja putar, di dalam kabinet sistem iradiasi.
dosis secara akurat diberikan oleh peralatan. Ruang ion
(dosimeter) diposisikan di pusat meja putar selama semua
tes radiasi. 2 hingga 4 kantong darah pada satu waktu adalah
diposisikan di sekitar dosimeter dan terpapar 75 Gy dengan
laju dosis 6,7 Gy/menit, atau 0 Gy untuk waktu yang sama.

7. Torres Filho et al. 5
Pengukuran
Lebih dari 30 parameter diikuti untuk menyelidiki perubahan
biokimia, hematologi, dan seluler. Tabung mi- crocapillary
kaca heparinized digunakan untuk pengukuran hematokrit
(HCT). Konsentrasi hemoglobin total (Hb), pH, K+ , Na+ ,
Cl— , glukosa, bikarbonat (HCO3
- ), dan kadar laktat diukur
dengan menggunakan alat analisis darah benchtop (ABL
827, Ra- diometer, Copenhagen, Denmark). Hitung darah
lengkap dan jumlah sel darah putih diferensial (WBC)
ditentukan dengan menggunakan sistem hematologi
komprehensif / penghitung sel (Advia 120, Siemens,
Erlangen, Jerman).
Agregasi trombosit diukur dengan transmitansi cahaya
dengan agregometer (Chrono-Log Model 700, Chrono-Log
Corp., Havertown, PA, USA), menggunakan trombosit dari
plasma yang kaya trombosit dan adenosin difosfat sebagai
agonis.9 Hemostasis juga dinilai secara ex vivo menggunakan
tromboelastometri rotasi (ROTEM, TEM Innovations
GmbH, Jerman) untuk mengukur waktu pembekuan Extem
dan Fibtem (CT), kekencangan bekuan maksimum (MCF),
waktu pembentukan bekuan (CFT), dan sudut alfa.11
Parameter lain dalam profil hemostasis yang juga diukur
termasuk fibrinogen, waktu protrombin (PT), dan waktu
tromboplastin parsial teraktivasi (aPTT) (Start 4, Diagnostica
Stago, Parsippany, NJ, USA).
Penyajian Data dan Statistik
Penyimpangan dari distribusi Gaussian diuji (uji Shapiro-
Wilk), dan uji nonparametrik ditemukan memadai untuk
sebagian besar kasus. Nilai dilaporkan sebagai median
[rentang interkuartil, IQR, persentil ke-25-75] atau rata-rata ±
standar deviasi (SD), yang sesuai. Koefisien variasi (CV), rasio
SD terhadap rata-rata, digunakan sebagai ukuran variabilitas,
dinyatakan sebagai persentase. Perbedaan di antara lebih
dari 2 kelompok dianalisis dengan menggunakan analisis
varians satu arah yang diikuti dengan uji Holm-Sidak. Ketika
uji normalitas gagal, perbedaan antara lebih dari 2 kelompok
diuji dengan menggunakan uji Kruskal-Wallis yang diikuti
dengan uji nonparametrik (metode Tukey atau Dunn).
Analisis kekuatan menunjukkan bahwa pada standar deviasi
yang diperoleh, kekuatan 0,8 biasanya tercapai (alpha = .05)
menggunakan ukuran kelompok yang diuji. Kami
menggunakan perangkat lunak komersial (SigmaPlot 14.0,
Systat Software, San Jose, CA; Excel, Microsoft Corp,
Redmond, WA). Nilai P sesuai dengan uji dua sisi yang
ditetapkan pada
Signifikansi 0,05.
Hasil
Pengukuran awal menunjukkan bahwa seluruh darah yang
digunakan untuk eksperimen ini berada dalam kisaran
normal untuk semua parameter yang diteliti, yang mencakup
spektrum luas dari indeks seluler, biokimia, hematologi, dan
hemostasis. Variabilitas pengukuran awal untuk berbagai
parameter, yang diestimasi oleh CV, biasanya di bawah
10%. Hal ini menunjukkan bahwa pengukuran dilakukan
pada kelompok sampel dan hewan yang relatif homogen.

8. 6 Respon Dosis: Jurnal Internasional
3
Perubahan Biokimia
Seiring bertambahnya waktu penyimpanan, semua
parameter berubah dari nilai awal masing-masing
(Gambar 3). Na+ , glukosa, pH, dan HCO- semakin
menurun dengan bertambahnya waktu penyimpanan dingin,
sedangkan kadar Cl— dan laktat meningkat sebagai fungsi
waktu penyimpanan. Kadar kalium mengikuti pola yang
sama dengan Cl— dan laktat (yaitu, K+ meningkat dengan
cepat seiring dengan waktu penyimpanan). Namun, beberapa
kali nilai K+ untuk sampel yang disimpan berada di atas tingkat
yang terukur, dan tidak mungkin untuk secara akurat
menghitung statistik yang valid. Efek radiasi secara statistik
signifikan untuk Na+ dalam sampel darah segar yang
kemudian diradiasi (Gambar 3A).
Perubahan Seluler
Jumlah sel darah putih selalu berkurang setelah setiap
iradiasi, terlepas dari waktu penyimpanan, meskipun
pengurangannya tidak mencapai signifikansi secara statistik
(Tabel 1). Jumlah WBC diferensial menunjukkan bahwa
sebagian besar jenis sel menunjukkan jumlah yang berkurang
setelah iradiasi, dan signifikansi statistik dapat ditunjukkan
untuk monosit dalam kantong darah yang disimpan
selama 3 hari setelah iradiasi (Gambar 4). Semua jenis
sel menunjukkan perubahan setelah penyimpanan, dan
perubahan yang signifikan secara statistik dapat
ditunjukkan untuk basil (Gambar 4E). Di antara 28
perbandingan berpasangan antara kelompok 0 dan 75 Gy
untuk 7 parameter hematologi, nilai berkurang setelah
radiasi dalam banyak kasus (22/28, 79%), tetapi perubahan
tidak signifikan secara statistik (Tabel 1). Parameter
terkait trombosit (PLT dan MPV) menunjukkan peningkatan
nilai setelah radiasi pada 4 kelompok (50%), dan RBC lebih
tinggi untuk perawatan 75 Gy pada kelompok 3 hari
sebelum dan 3 hari sesudah.
Hematologi dan Hemostasis
Karena penurunan jumlah RBC relatif kecil, perubahan
yang merespons pada indeks hematologi seperti HCT dan
Hb juga tidak penting (Tabel 1). Meskipun perubahan
jumlah trombosit relatif kecil, fungsi trombosit berubah
secara signifikan pada sampel yang disimpan. Uji
agregasi menunjukkan bahwa waktu penyimpanan
memiliki efek penghambatan terhadap agregasi yang
ditunjukkan dengan semakin rendahnya nilai amplitudo,
luas area di bawah kurva, dan kemiringan (Tabel 2),
kecuali pada perlakuan 3 hari sebelum/75 Gy, di mana
nilainya lebih rendah pada kelompok pasca 1 hari
dibandingkan dengan kelompok pasca 3 hari. Nilai-nilai
agregasi ini secara numerik lebih tinggi untuk sampel
yang disimpan selama 3 hari setelah radiasi, tetapi
signifikansi statistik tidak tercapai. Parameter Fibtem
dan Extem ROTEM seperti CT, CFT, MCF, dan sudut
alfa tidak berubah secara signifikan oleh waktu
penyimpanan atau radiasi (Tabel 2). Demikian juga,
indeks hemostasis signifikan lainnya seperti fibrinogen,
PT, dan aPTT tidak berubah secara signifikan.
Diskusi
Meskipun sangat penting, efek gabungan dari penyimpanan
dan radiasi pada darah belum banyak didokumentasikan.
Pengetahuan kami tentang penyimpanan dan radiasi
sebagian besar berasal dari

9. Torres Filho et al. 7
Gambar 3. Perubahan biokimia darah setelah penyimpanan dingin dan iradiasi. Sebagai tren, Na+, glukosa, pH, dan bikarbonat (HCO3-)
semakin menurun seiring dengan waktu penyimpanan dingin, sedangkan kadar Cl- dan laktat meningkat seiring dengan bertambahnya
waktu penyimpanan. Untuk Na+, beberapa perbandingan berpasangan sampel yang diiradiasi terhadap kontrol secara statistik signifikan
(A). BL, baseline. Data adalah median dengan rentang interkuartil. * Berbeda secara signifikan dengan kantong darah yang disimpan dalam
waktu yang lebih singkat (3 hari vs 1 hari). # Berbeda secara signifikan dengan kantong darah yang disimpan dalam jangka waktu yang
sama tetapi tidak diiradiasi (75 Gy vs 0 Gy).
studi tentang efek terisolasi mereka pada darah.12,13 Studi ini
memberikan data baru tentang efek gabungan dari iradiasi
dosis tinggi dan penyimpanan pada darah. Darah diiradiasi
dan kemudian disimpan dalam suhu dingin hingga 3 hari
atau disimpan dalam suhu dingin hingga 3 hari dan
kemudian diiradiasi. Sepengetahuan kami, ini adalah studi
paling lengkap tentang efek gabungan dari iradiasi dan
penyimpanan pada komponen darah hingga saat ini.
Namun, iradiasi darah yang terkumpul telah digunakan
untuk mencegah penyakit graft-versus-host yang terkait
dengan transfusi.14 Dalam kasus ini, darah telah sering
diiradiasi menggunakan sinar gamma dan dosis yang lebih
rendah daripada yang digunakan dalam penelitian kami (25-
50 Gy). Hanya studi ruang lingkup terbatas yang telah
dilakukan dengan menggabungkan
penyimpanan dan radiasi, misalnya, menggunakan neutrofil
manusia dan radiasi dosis rendah.15 Kesimpulan keseluruhan
dari penelitian ini adalah bahwa iradiasi komponen seluler
aman untuk penggunaan umum. Jumlah dan kisaran
parameter yang diukur dalam studi awal ini relatif terbatas.
Studi yang lebih baru dan spesifik pada RBC yang diiradiasi
dengan sinar-X (35 Gy) telah menemukan bahwa lesi
penyimpanan dipercepat oleh iradiasi.16 Kami menggunakan
dosis radiasi dan laju dosis yang lebih tinggi daripada semua
penelitian sebelumnya, dan rentang parameter yang
dievaluasi relatif luas. Perhatian khusus diberikan pada
hemostasis karena darah lengkap adalah standar emas untuk
resusitasi setelah perdarahan traumatik2,3 dan karena
koagulopati merupakan masalah utama.17

10. 8 Respon Dosis: Jurnal Internasional
Tabel 1. Parameter Hematologi Setelah Penyimpanan Dingin dan Iradiasi Darah Utuh.
Waktu Penyimpanan sebelum
Iradiasi0 Hari3 Hari
Waktu Penyimpanan setelah
Iradiasi 1 Hari3 Hari1 Hari3 Hari
-
Dosis Iradiasi- Gy 75 Gy Gy 75 Gy Gy 75 Gy Gy 75 Gy
Parameter ↓Garis Dasar
Nilai adalah rata-rata ± SD, n = 8-15 per kelompok.
WBC, sel darah putih; RBC, sel darah merah; Hb, konsentrasi hemoglobin; HCT, hematokrit; MCV, volume korpuskular rata-rata; PLT, trombosit; MPV, volume
trombosit rata-rata.
Gambar 4. Jumlah sel darah putih diferensial setelah penyimpanan dingin dan iradiasi. Sebagai tren, semua jenis sel menunjukkan
perubahan setelah penyimpanan, meskipun perubahan yang signifikan secara statistik hanya dapat ditunjukkan untuk basofil (E).
Sebagian besar jenis sel menunjukkan penurunan jumlah setelah iradiasi, tetapi signifikansi statistik hanya dapat ditunjukkan untuk
monosit dalam darah yang disimpan selama 3 hari setelah iradiasi (C). BL, baseline. Data adalah median dengan rentang interkuartil.
*Berbeda secara signifikan dengan kantong darah yang disimpan dalam waktu yang lebih singkat (3 hari vs 1 hari). # Berbeda
secara signifikan dengan kantong darah yang disimpan dalam jangka waktu yang sama tetapi tidak diiradiasi (75 Gy vs 0 Gy).
Meskipun ada beberapa efek yang dicatat dalam
penelitian kami, namun sebagian besar dikaitkan dengan
waktu penyimpanan saja, dan hanya sejumlah kecil yang
secara signifikan diubah oleh penyinaran. Oleh karena itu,
efek
Tingkat iradiasi 75 Gy tampaknya tidak berdampak secara
signifikan terhadap perubahan sebagian besar parameter
yang diteliti dalam darah utuh yang disimpan hingga 3 hari.
WBC (103 sel/μL) 3.8 ± 1.6 3.8 ± 1.0 3.5 ± 0.9 4.8 ± 1.3 4.4 ± 0.9 3.3 ± 1.7 3.2 ± 1.2 5.6 ± 1.6 5.0 ± 1.7
RBC (106 sel/μL) 6.4 ± 0.6 6.8 ± 1.5 6.4 ± 1.1 7.8 ± 1.6 7.8 ± 1.7 6.5 ± 0.5 6.2 ± 1.0 7.0 ± 0.8 7.8 ± 2.4
Hb (g/dL) 10.9 ± 0.8 11.7 ± 2.1 10.9 ± 1.4 13.4 ± 2.8 13.3 ± 2.6 11.7 ± 1.1 10.8 ± 1.4 12.6 ± 1.3 12.2 ± 1.2
HCT (%) 33.2 ± 2.5 34.6 ± 7.1 31.0 ± 4.4 39.0 ± 9.3 37.1 ± 8.3 32.2 ± 3.1 29.4 ± 4.6 34.2 ± 4.0 32.9 ± 3.9
MCV (μm )3 52.1 ± 2.3 51.0 ± 2.3 49.1 ± 2.3 49.7 ± 2.2 47.5 ± 2.0 48.7 ± 1.9 47.6 ± 1.8 48.9 ± 1.7 47.9 ± 1.8
PLT (103 sel/μL) 881 ± 117 748 ± 149 795 ± 149 843 ± 96 819 ± 121 868 ± 368 902 ± 172 769 ± 297 766 ± 173
MPV (fL) 9.6 ± 0.6 6.8 ± 0.5 7.1 ± 0.4 7.3 ± 1.7 7.7 ± 1.9 11.3 ± 7.5 8.5 ± 3.1 13.1 ± 4.1 11.7 ± 4.1

11. Tabel 2. Parameter Hemostasis dan Agregasi Trombosit Setelah Penyimpanan Darah Dingin dan Iradiasi.
Waktu
Penyimpanan
sebelum Iradiasi
0 Hari 3 Hari
Waktu
Penyimpanan
setelah Iradiasi -
1 Hari3 Hari 1 Hari3 Hari
Dosis Iradiasi - 0 Gy 75 Gy0 Gy 75 Gy 0 Gy 75 Gy0 Gy 75 Gy
Parameter ↓ Baseline
Fibrinogen (mg/dL) 157.7 ± 14.6 158.4 ± 17.4 157.0 ± 16.5 166.4 ± 15.6 170.4 ± 20.9 150.3 ± 14.1 148.3± 21.8 174.4 ± 29.4 168.3 ± 15.6
PT (s) 21.4 ± 1.7 18.9 ± 1.3 19.4 ± 1.7 18.4 ± 0.9 18.7± 0.9 19.1± 1.6 19.5 ± 1.8 17.3 ± 1.0 18.4 ± 1.5
aPTT (s) 25.4 ± 13.1 40.1 ± 19.3 41.2 ± 20.1 49.7 ± 29.7 49.0 ± 26.3 48.1 ± 8.1 49.3 ± 9.0 43.6 ± 9.9 48.4 ± 5.7
ROTEM
Extem CT (s) ND 36.6 ± 12.5 40.9 ± 8.2 52.6 ± 13.9 47.8 ± 14.1 39.6 ± 2.6 36.1 ± 4.5 43.2 ± 7.3 33.9 ± 7.5
Fibtem CT (s) ND 41.9 ± 8.0 38.7 ± 6.5 42.8 ± 11.7 47.8 ± 21.7 31.2 ± 2.5 34.4 ± 2.2 39.9 ± 4.1 37.3 ± 6.7
Extem CFT (s) ND 58.5 ± 17.1 61.3 ± 14.7 80.2 ± 22.8 74.4 ± 25.1 67.6 ± 12.5 67.2 ± 12.3 84.1 ± 19.4 62.4 ± 12.4
Extem MCF
(mm)
ND 53.9 ± 10.4 57.4 ± 4.1 58.1 ± 3.8 58.8 ± 3.3 56.5 ± 2.7 55.5 ± 4.3 55.9 ± 5.7 56.1 ± 6.7
Fibtem MCF
(mm)
ND 16.1 ± 3.3 15.8 ± 2.4 18.8 ± 2.6 17.9 ± 3.3 18.0 ± 4.8 15.1 ± 2.0 16.6 ± 3.0 14.6 ± 2.0
Sudut alfa
ekstem
(derajat)
ND 78.4 ± 3.7 77.6 ± 2.8 74.3 ± 3.7 75.3 ± 4.6 76.6 ± 2.0 77.1 ± 2.4 74.1 ± 3.0 79.1 ± 5.8
Sudut alfa
fibtem (derajat)
ND 69.2 ± 6.1 70.9 ± 3.7 73.3 ± 6.8 74.5 ± 3.0 77.3 ± 5.2 73.4 ± 3.1 68.0 ± 7.0 70.4 ± 8.3
Agregasi
Amplitudo (%) ND 61.0 [50.3-71.3] 48.0 [43.5-65.3] 42.0 [24.3-58.5] 44.0 [40.0-50.5] 50.0 [43-60] 44.0 [32.0-54.0] 17.0 [9.0-38.0] 31.5 [26.3-45.5]
Kemiringan
(AU/min)
ND 98.5 [77.5-138.3] 90.5 [57.3-102.5] 69.0 [44.0-117.5] 79.0 [61.5-123] 99.0 [96-131] 74.0 [68.0-77.0] 18.0 [15.0-77.0] 79.5 [57.0-86.8]
AUC ND 480 [140-701] 455 [365-637] 399 [231-623] 406 [314-439] 557 [484-650] 371 [280-520] 122 [78-415] 308 [220-452]
Waktu jeda (s) ND 10.0 [8.3-13.5] 10.5 [8.5-23.0] 16.0 [10.0-35.8] 12.0 [10.0-15.0] 10.0 [8.0-18.0] 12.0 [10.0-25.0] 18.0 [11.3-55.5] 18.0 [6.0-46.0]
Nilai adalah rata-rata ± SD atau median [IQR], n = 8-15 per kelompok.
ND, tidak ditentukan; CT, waktu pembekuan; CFT, waktu pembentukan gumpalan; MCF, kekencangan gumpalan maksimum; AUC, area di bawah kurva; PT, waktu protrombin; aPTT, waktu
tromboplastin parsial teraktivasi; ROTEM, tromboelastometri rotasi. Berbeda secara signifikan dengan dosis 0 Gy, penyimpanan 1 hari setelah iradiasi, 3 hari sebelum iradiasi.
Torres
Filho
et
al.
7

12. 8 Respon Dosis: Jurnal Internasional
Ketika studi iradiasi dilakukan secara in vivo,18 interpretasi
perubahan sel darah tepi sulit dilakukan karena adanya berbagai
tindakan kompleks yang terjadi pada struktur lain yang
berinteraksi dengan sel darah. Meskipun terbatas dalam
ruang lingkup, studi ex vivo yang menggunakan darah utuh
yang diiradiasi, seperti pada penelitiansaat ini, memungkinkan
untuk memisahkan efek langsung radiasi hanya pada
kompartemen darah. Meskipun antikoagulan yang digunakan
tidak memiliki adenosin, yang akan mendukung
metabolisme sel dan membantu menangkal lesi
penyimpanan RBC, data menunjukkan sedikit kerusakan
RBC. Seperti disebutkan di bawah, hal ini sebagian dapat
disebabkan oleh durasi penyimpanan yang terbatas.
Resistensi RBC yang diamati terhadap radiasi pengion dosis
tinggi mungkin dapat dijelaskan dengan adanya konsentrasi
oksigen yang tinggi dalam kantong darah, mempertahankan
besi Hb dalam
keadaan tereduksi (yaitu methemoglobin).19,20
Dalam penelitian kami, perubahan yang terkait dengan
penyimpanan diamati dalam beberapa parameter. Telah
disarankan bahwa perbedaan spesifik spesies dalam struktur
dan metabolisme dapat bertanggung jawab atas lesi
penyimpanan yang 4 kali lebih cepat pada tikus daripada
manusia.21 Oleh karena itu, penyimpanan 3 hari kira-kira
setara dengan 12 hari. Hanya dalam beberapa kasus, kami
mengukur perubahan mendasar yang tampaknya disebabkan
oleh iradiasi. Jumlah trombosit total, jumlah sel darah putih,
dan hasil diferensial leukosit kami sesuai dengan
pengukuran yang telah dipublikasikan sebelumnya untuk
tikus.9,22,23 Kami hanya mengamati sedikit perubahan pada
WBC dan PLT meskipun jumlah PLT telah dilaporkan
menurun 1-2% per hari pada WB yang disimpan dingin.4
Sebagian besar jenis sel menunjukkan penurunan jumlah
setelah iradiasi, dan signifikansi statistik ditunjukkan untuk
monosit yang disimpan selama 3 hari setelah iradiasi.
Menariknya, sensitivitas yang lebih tinggi terhadap radiasi
yang spesifik untuk monosit telah dilaporkan sebelumnya
setelah iradiasi in vitro.24
Albumin mungkin telah berkontribusi pada ketahanan
keseluruhan terhadap radiasi pengion dosis tinggi yang
diamati dalam penelitian kami. Secara umum, albumin
merupakan target protein plasma utama dari stres oksidan.
Tidak seperti konsentrat sel darah merah, plasma yang ada
dalam kantong darah utuh tidak terlalu encer (tanpa
penyaringan dan penambahan zat tambahan). Dalam
percobaan kami, adanya konsentrasi albumin yang relatif
normal dalam WB dapat mengurangi stres oksidatif yang
disebabkan oleh radiasi sinar-X dosis tinggi, karena albumin
merupakan antioksidan utama dan dominan dalam plasma.25
Batasan dan Aplikasi
Penelitian ini memiliki beberapa keterbatasan yang harus
kami akui, termasuk terbatasnya jumlah tingkat penyinaran,
dan fakta bahwa kami tidak menggunakan sampel yang telah
mengalami proses leu- koreduksi. Namun, proses
leukoreduksi menghilangkan sebagian besar sel darah putih dan
trombosit.26,27 Dengan menggunakan darah yang tidak
mengalami leukoreduksi, data unik diberikan pada
penyimpanan dan efek radiasi pada trombosit, WBC, dan
jumlah WBC yang berbeda. Sementara fungsi trombosit
dievaluasi, penilaian fungsional sel darah putih tidak dilakukan.
Kami menggunakan CPD sebagai antikoagulan, sementara
CPDA-1 umumnya digunakan untuk penyimpanan, terutama
karena efeknya yang menguntungkan pada RBC.28 Namun,
kami hanya mencatat perubahan yang tidak signifikan pada
RBC, mungkin karena waktu penyimpanan yang terbatas dalam
penelitian kami.

13. Kesimpulan
Penilaian berbagai macam parameter seluler dan
biokimia menunjukkan bahwa perubahan yang diamati
terutama terkait dengan penyimpanan. Hanya dalam
beberapa kasus, perubahan ini diubah lebih lanjut oleh
radiasi, kemungkinan karena mekanisme cedera seluler
yang disebabkan oleh radiasi sinar-X dosis tinggi sebagian
besar tidak langsung. Data menunjukkan bahwa darah
yang disimpan dalam suhu dingin dapat bertahan hingga
radiasi 75 Gy tanpa perubahan besar pada parameter
kritis dan oleh karena itu tetap cocok untuk penggunaan
in vivo. Mengevaluasi parameter darah segar dan darah
yang disimpan dalam suhu dingin setelah radiasi secara
ex vivo membantu dalam menginterpretasikan efek
radiasi pada sistem darah/pembuluh darah secara in vivo
dan menilai kecukupan darah yang disimpan setelah
paparan radiasi.
Ucapan terima kasih
Para penulis mengucapkan terima kasih kepada Barbara
Christi, Sandra Becerra, James Bynum, dan Kathy Ryan atas
bantuan mereka selama berbagai tahap penelitian. Pandangan
yang diungkapkan di sini adalah pandangan pribadi penulis dan
tidak dapat ditafsirkan sebagai mewakili pandangan
Departemen Pertahanan atau Departemen Angkatan Darat.
Kontribusi Penulis
I.P.T.F. merancang penelitian ini. D.B., C.W., dan K.H.
melaksanakan penelitian. D.B., C.W., K.H., L.N.T., dan I.P.T.F.
menganalisis data dan menginterpretasikan hasilnya. I.P.T.F.
menyusun naskah dan menyiapkan semua gambar dan tabel.
Semua penulis secara kritis meninjau dan menyetujui naskah
tersebut.
Deklarasi Kepentingan yang Bertentangan
Para penulis menyatakan tidak ada potensi konflik kepentingan
sehubungan dengan penelitian, kepenulisan, dan/atau publikasi
artikel ini.
Pendanaan
Para penulis mengungkapkan penerimaan dukungan finansial
berikut ini untuk penelitian, kepenulisan, dan/atau publikasi
artikel ini: Penelitian ini didukung oleh Komando Penelitian
dan Pengembangan Medis Angkatan Darat AS.
ORCID iD
Ivo P. Torres Filho � https://orcid.org/0000-0003-1797-519X
Referensi
1. Nenot JC. Kecelakaan radiasi: Pelajaran yang dapat
dipetik untuk perlindungan ra- diologi di masa depan. Int
J Radiat Biol. 1998;73(4):435-442.
2. Cap AP, Beckett A, Benov A, dkk. Transfusi darah lengkap. Mil
Med. 2018;183(suppl 2):44-51.
3. Hazelton JP, Cannon JW, Zatorski C, dkk. Darah lengkap
yang disimpan dalam suhu dingin: Metode yang lebih baik
untuk resusitasi trauma? J Trauma Akut Care Surg.
2019;87(5):1035-1041.
4. van der Meer PF, Klei TR, de Korte D. Kualitas trombosit
dalam darah lengkap yang disimpan. Transfus Med Rev.
2020;34(4):234-241.

14. 1
0
Respon Dosis: Jurnal Internasional
Torres Filho et al. 9
5. Wang Z, Lv MY, Huang YX. Efek sinar-X dosis rendah pada
pertumbuhan sel, permeabilitas membran, kerusakan DNA
dan efisiensi transfer gen. Respon Dosis. 2020;18(4):1-11.
6. Belkacemi Y, Bouchet S, Frick J, dkk. Pemantauan
hematopoiesis residual setelah iradiasi tubuh total pada
manusia sebagai model untuk paparan sinar-X yang tidak
disengaja: Efek dosis dan kegagalan ekspansi ex vivo dari sel
punca residual dalam pandangan autografting. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 2003;57(2):500-507.
7. Saikkonen A, Niemela J, Sipila P, Keyrilainen J. Komisioning
sistem iradiasi sinar-x sel dan hewan kecil MultiRad 350 .
Phys Med. 2019;59:107-111.
8. Andersen AHF, Nielsen SSF, Olesen R, dkk. Rekonstitusi
manusia yang sebanding setelah Cesium-137 versus
prakondisi radiasi sinar-X pada tikus NOG yang mengalami
defisiensi imun. PLoS One. 2020;15(10):e0241375.
9. Torres Filho IP, Torres LN, Valdez C, Salgado C, Cap AP,
Dubick MA. Trombosit yang didinginkan yang disimpan dalam
darah lengkap hingga 5 hari menempel pada trombus yang
terbentuk selama hipotensi hemoragik pada tikus. J Thromb
Haemostasis. 2017;15(1):163-175.
10. Yazer MH, Glackin EM, Triulzi DJ, Alarcon LH, Murdock A,
Sperry J. Pengaruh penyimpanan darah lengkap yang tidak
bergerak versus yang diguncang terhadap kerusakan sel darah
merah dan fungsi trombosit. Trans- fusi. 2016;56(3):596-604.
11. Torres Filho IP, Barraza D, Williams C, Hildreth K, Dubick
MA. Evaluasi noninvasif otomatis aliran darah dan oksigena
pada tikus yang terintegrasi dengan pemantauan fisiologis
sistemik. J Trauma Acute Care Surg. 2019;87(1S suppl
1):S110-S118.
12. Fischer F, Aulmann M, Maier-Borst W, Lorenz WJ.
Kerusakan sel darah setelah iradiasi in vitro darah utuh segar
dengan sinar laser 630 nm. Sel-sel darah Mol Dis.
1998;24(3):385-395.
13. Logan ID, Barnett YA. Perbandingan antara penerapan uji
komet dan uji kerusakan DNA imunokimiawi pada tingkat
kerusakan DNA dalam darah utuh manusia yang diradiasi
sinar-X. Biochem Soc Trans. 1998;26(1):S86.
14. Przepiorka D, LeParc GF, Stovall MA, Werch J, Lichtiger B.
Penggunaan komponen darah yang diradiasi: Parameter
praktik. Am J Clin Pathol. 1996;106(1):6-11.
15. Buescher ES, Gallin JI. Efek penyimpanan dan radiasi pada
fungsi neutrofil manusia secara in vitro. Peradangan.
1987;11(4): 401-416.
16. Suzuki Y, Tateishi N, Cicha I, dkk. Penurunan deformabilitas
sel darah merah yang diradiasi sinar-X yang disimpan dalam
medium manitol-adenin-fosfat. Clin Hemorheol Microcirc.
2000;22(2): 131-141.
17. Darlington DN, Craig T, Gonzales MD, Schwacha MG, Cap
AP, Dubick MA. Koagulopati akut akibat trauma pada tikus.
Syok. 2013;39(5):440-446.
18. Ghandhi SA, Turner HC, Shuryak I, dkk. Iradiasi thorax utuh
pada primata non-manusia menginduksi kerusakan nuklir
yang persisten dan perubahan ekspresi gen pada sel darah tepi.
PLoS One. 2018;13(1):e0191402.
19. Antonelou MH, Kriebardis AG, Stamoulis KE, Economou-
Petersen E, Margaritis LH, Papassideri IS. Penanda penuaan
sel darah merah selama penyimpanan dalam sitrat-fosfat-
dekstrosa-salin-adenin-glukosa-mannitol. Transfusi.
2010;50(2):
376-389.
20. Yoshida T, Prudent M, D'Alessandro A. Lesi penyimpanan sel
darah merah: Penyebab dan konsekuensi klinis potensial.
Darah Transfus. 2019;17(1):27-52.
21. d'Almeida MS, Jagger J, Duggan M, White M, Ellis C, Chin-
Yee IH. Perbandingan perubahan biokimia dan fungsional
eritrosit tikus dan manusia yang disimpan dalam CPDA-1
selama 29 hari: Implikasi untuk model hewan transfusi.
Transfus Med. 2000;10(4):291-303.
22. Faas MM, Moes H, van der Schaaf G, de Leij LF, Heineman
MJ. Jumlah sel darah putih total dan produksi TNF alfa yang
diinduksi LPS oleh monosit tikus hamil, hamil semu, dan
siklik. J Reprod Immunol. 2003;59(1):39-52.
23. Suzuki S, Eguchi N. Analisis diferensial leukosit dalam
beberapa spesies laboratorium dengan metode pemisahan
sinar terpolarisasi multi-sudut laser tering. Exp Anim.
1999;48(2):107-114.
24. Buescher ES, Gallin JI. Efek radiasi pada monosit manusia
yang dikultur dan pada makrofag turunan monosit. Blood.
1984;63(6):1402-1407.
25. Roche M, Rondeau P, Singh NR, Tarnus E, Bourdon E. Sifat
antioksidan serum albumin. FEBS Lett. 2008; 582(13):1783-
1787.
26. Serrano K, Levin E, Culibrk B, dkk. Karakteristik kinerja dari
perangkat penutup in-line kantong darah baru dan penilaian
kualitas produk selanjutnya. Transfusi. 2010; 50(10):2240-
2248.
27. Vinholte BP, Sousa RDS, Assis FFV, dkk. Efek leukoreduksi
pra-penyimpanan pada konservasi darah sapi utuh dalam
kantong plastik. Biologi (Basel). 2020;9(12):444.
28. Meledeo MA, Peltier GC, McIntosh CS, Bynum JA, Cap AP.
Mengoptimalkan penyimpanan darah lengkap: Fungsi
hemostatik produk yang disimpan selama 35 hari dalam
antikoagulan CPD, CP2D, dan CPDA-1. Transfusi.
2019;59(suppl 2):1549-1559.