Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2013. Том 58. № 5. С. 5-10

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ

Е.С. Евстратова, Н.М. Кабакова, В.Г. Петин

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЛЕТОК ОТ ПОТЕНЦИАЛЬНО ЛЕТАЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОСЛЕ ПОВТОРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Медицинский радиологический научный центр Минздрава РФ, Обнинск, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Реферат

Цель: Изучить способность диплоидных дрожжевых клеток восстанавливаться от потенциально летальных радиационных повреждений при повторных воздействиях ионизирующих излучений на клетки, претерпевшие полное восстановление от предыдущего облучения.

Материал и методы: После воздействия на диплоидные дрожжевые клетки γ-квантами ⁶⁰Со или α-частицами ²³⁹Pu и полного восстановления их от потенциально летальных повреждений, клетки подвергали повторному облучению теми же видами излучения. Последовательное облучение и восстановление клеток повторялись трижды. Базируясь на математической модели восстановления, количественно оценивали вероятность восстановления в единицу времени и долю необратимо пораженных клеток.

Результаты: Показано, что доля необратимо пораженных клеток увеличивалась после повторных воздействий ионизирующих излучений, особенно ярко это было выражено для плотноионизирующих излучений. Наоборот, константа восстановления, характеризующая вероятность восстановления в единицу времени, не зависела от числа повторных облучений, но слегка уменьшалась при использовании плотноионизирующего излучения по сравнению с редкоионизирующим.

Выводы: Снижение способности клеток восстанавливаться от потенциально летальных повреждений, ярко проявляющееся при действии плотноионизирующих излучений, обусловлено главным образом увеличением доли необратимо пораженных клеток.

Ключевые слова: восстановление клеток, ионизирующие излучения, потенциально летальные повреждения, математическая модель, необратимый компонент, вероятность восстановления, дрожжевые клетки, повторные облучения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). – М.: Медицина, 2000. 672 с.
2. Цыб А.Ф., Гулидов И.А. Современное состояние лучевой терапии злокачественных новообразований. // В кн. «Терапевтическая радиология» – М.: ООО «МК», 2010. С. 7–12.
3. Ярмоненко С.П., Конопляников А.Г., Вайнсон А.А. Клиническая радиобиология. – М.: Медицина, 1992. 317 с.
4. Hall E.J., Giaccia A.J. Radiobiology for the Radiologist. – Lippincott, Williams and Wilkins, 2006. 546 p.
5. Когл Дж. Биологические эффекты радиации. Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1986. 183 с.
6. Raju M.R. Heavy particle radiotherapy. – New York: Academic Press, 1980. 500 p.
7. Steel G.G. Cell survival as a determinant of tumor response. // In: “Basic Clinical Radiobiology”. – New York: E. Arnold Publ., 2002. P. 53–53.
8. Корогодин В.И. Проблемы пострадиационного восстановления. – М.: Атомиздат, 1966. 391 с.
9. Kumar A., Kiefer J., Schneider E., Crompton N.E.A. Inhibition of recovery from potentially lethal damage by chemicals in Chinese hamster V79 A cells. // Radiat. Environ. Biophys., 1985. Vol. 24. No. 2. P. 89–98.
10. Kumar A., Kiefer J., Schneider E., Crompton N.E.A. Enhansed cell killing, inhibition of recovery from potentially lethal damage and increaced mutation frequency by 3-aminobenzamide in Chinese hamster V79 A cells exposed to X-rays. // Int. J. Radiat. Biol., 1985. Vol. 47. No. 1. P. 103–112.
11. Jorritsma J.B.M., Konings A.W.T. Inhibition of repair of radiation-induced strand breaks by hypertermia, and its relationship to cell survival after hyperthermia alone. // Int. J. Radiat. Biol., 1983. Vol. 43. P. 505–516.
12. Li G.C., Evans R.G., Hahn G.M. Modification and inhibition of repair of potentially lethal x-ray damage by hyperthermia. // Radiat. Res., 1976. Vol. 67. No. 3. P. 491–501.
13. Raaphorst G.P., Azzam E.I., Felley M.M. Potentially lethal radiation damage repair and its inhibition by hyperthermia in normal hamster cells, mouse cells, and transformed mouse cells. // Radiat. Res., 1988. Vol. 113. P. 171–182.
14. Raaphorst G.P., Felley M.M., Dajoux C.E., Da Silva V., Gerig L.H. Hyperthermia enhancement of radiation response and inhibition of recovery from radiation damage in human glioma cells. // Int. J. Hyperthermia, 1991. Vol. 7. No. 4. P. 629–641.
15. Leith J.T., Miller R.C.,Gerner E.W., Boone M.L.M. Hyperthermic potentiation. Biological aspects and applications to radiation therapy. // Cancer, 1977. Vol. 39. P. 766–779.
16. Hall E.J. Radiobiology for the Radiologist. – New York: Harper & Row, 1988. 257 p.
17. Little J.B., Ueno A.M., Dahlberg W.K. Differential response of human and rodent cell lines to chemical inhibition of the repair of potentially lethal damage. // Radiat. Environ. Biophys., 1989. Vol. 28. No. 3. P. 193–202.
18. Капульцевич Ю.Г., Петин В.Г., Корогодина Ю.В., Корогодин В.И. Оценка вклада пострадиационного восстановления в радиочувствительность дрожжевых клеток. // Известия АН СССР. Серия биологическая, 1974. № 4. С. 549–562.
19. Петин В.Г. Генетический контроль модификаций радиочувствительности клеток. – М.: Энергоатомиздат, 1987. 208 с.
20. Luchnik A.N., Glaser V.M., Shestakov S.V. Repair of DNA double-strand breaks requires two homologous DNA duplexes. // Mol. Biol. Repts., 1977. Vol. 3. No. 6. P. 437–442.
21. Frankenberg D., Frankenberg-Schwager M., Blöcher D., Harbich R. Evidence for DANN double-strand breaks as the critical lesions in yeast cells irradiated with sparsely or densely ionizing radiation under oxic or anoxic conditions. // Radiat. Res., 1981. Vol. 88. No. 3. P. 524–532.
22. Glasunov A.V., Glaser V.M., Kapultsevich Yu.G. Two pathways of DNA double-strand break repair in Gl cell of Saccharomyces cerevisiae. // Yeast, 1989. No. 5. P. 131–139.
23. Дэвидсон Г.О. Биологические последствия общего гамма-облучения человека. Пер. с англ. Под ред. М.Ф. Поповой. – М.: Госатомиздат, 1960. 108 с.
24. Капульцевич Ю.Г. Количественные закономерности лучевого поражения клеток. – М.: Атомиздат, 1978. 230 с.
25. Кабаков Е.Н., Корогодин В.И. О природе плато фотореактивации дрожжевых клеток. // В сб.: «Защита и восстановление при лучевых повреждениях». Под ред. Э.Я. Граевского, В.И. Иванова, В.И. Корогодина. – М.: Наука, 1966. С. 109–117.
26. Комарова Л.Н., Петин В.Г., Тхабисимова М.Д. Восстановление клеток китайского хомячка под влиянием комбинированного воздействия рентгеновского излучения и химических препаратов. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2002. Т. 47. № 4. С. 17–22.
27. Petin V.G., Kim J.K. Survival and recovery of yeast cells after combined treatments with ionizing radiation and heat. // Radiat. Res., 2004. Vol. 161. No. 1. P. 56–63.
28. Kim J.K., Petin V.G., Tkhabisimova M.D. Survival and recovery of yeast cells after simultaneous treatment of UV light radiation and heat. // Photochem. Photobiol., 2004. Vol. 79. No. 4. P. 349–355.
29. Kim J.K., Komarova L.N., Tkhabisimova M.D. et al. Inhibition of recovery from potentially lethal damage by chemicals in Chinese hamster cells is realized through the production of irreversible damage. // Kor. J. Environ. Biol., 2005. Vol. 23. No. 4. P. 390–397.
30. Солодкова А.А., Кабакова Н.М., Петин В.Г. Количественная оценка параметров восстановления дрожжевых клеток, облученных в присутствии цистеамина. // Радиац. биол. Радиоэкол., 2012. Т. 52. № 1. С. 71–76.
31. Евстратова Е.С. Количественное описание восстановления клеток млекопитающих после комбинированных воздействий ионизирующих излучений и химических агентов. // Радиац. биол. Радиоэкол., 2012. Т. 52. № 3. С. 268–275.