Молекулярные и клеточные механизмы действия смешанного гамма-нейтронного излучения различной мощности дозы

«Радиация и риск». 2006. Том 15. № 1-2, с.121-133

Сведения об авторах

Рябченко Н.И., Антощина М.М., Насонова В.А., Фесенко Э.В., Рябченко В.И., Иванник Б.П., Ульяненко С.Е., Соколов В.А.
ГУ - Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск.

Аннотация

Облучение проводили на импульсном реакторе Барс-6 (ГНЦ РФ – ФЭИ, Обнинск) в виде одиночного импульса длительностью порядка 100 мксек и в виде непрерывного смешанного гамма-нейтронного излучения длительностью 60 минут при мощностях дозы, отличающихся в 3,6·107 раз. Полученные данные свидетельствуют о дифференциальной чувствительности изученных показателей к повреждающему действию смешанных гамма-нейтронных излучений различной мощностью дозы. Проведенные исследования показали, что при облучении мышей в дозах до 2 Гр импульсное излучение в 1,3-1,7 раз более эффективно увеличивает число аберраций в клетках костного мозга по сравнению с непрерывным излучением. В тоже время не было найдено статистически достоверных различий между этими режимами облучения при анализе хромосомных аберраций, индуцированных действием гамма-нейтронного излучения при облучении лимфоцитов человека на стадии G0. Повышенная эффективность цитогенетического действия импульсного гамма-нейтронного излучения на костный мозг мышей может быть связана с естественной гетерогенностью клеточной популяции кариоцитов, находящихся на различных стадиях клеточного цикла, и увеличением выхода аберраций хромосом в этих клетках за счет ингибирования репарационных процессов при импульсном режиме облучения. В тоже время полученные нами данные свидетельствуют о том, что непрерывный режим облучения более эффективен в повышении уровня полиплоидизации клеток и нарушении мембранных структур. Полученные экспериментальные результаты и анализ данных литературы свидетельствует о перспективности использования импульсных гамма-нейтронных излучений для терапии злокачественных новообразований.

Ключевые слова
Молекулярные и клеточные механизмы, действие смешанного гамма-нейтронного излучения, мощность дозы, импульсное излучение, цитогенетическое действие, терапия злокачественных новообразований.

Список цитируемой литературы

1. Hall E., Brenner D. The dose-rate effect revisited: radiobiological considerations of importance in radiotherapy //Radiation Oncology Biol. Phys. - 1991. - V. 21. - P. 1403-1414.

2. Цыб А.Ф., Ульяненко С.Е., Мардынский Ю.С. и др. Нейтроны в лечении злокачественных новообразований. Научно-методическое пособие. - Обнинск: МРНЦ РАМН, 2003. - 110 с.

3. Даренская Н.Г., Козлова Л.Б., Акоев И.Г. и др. Относительная биологическая эффективность излучений. Фактор времени облучения. - М.: Атомиздат, 1968. - 376 с.

4. Прохоров Ю.А., Кононов В.И., Кувшинников В.И. и др. Дозиметрия на импульсном реакторе БАРС-6 //Атомная энергия. - 1998. - Т. 85, № 5. - С. 391-397.

5. Поздышкина О.В., Севанькаев А.В., Обатуров Г.М. Сравнительное изучение закономерностей образования аберраций хромосом в культуре лимфоцитов человека при импульсном и пролонгированном нейтронном облучении //Радиационная биология. Радиоэкология. - 2000. - Т. 40, № 6. - С. 251-255.

6. Филимонов А.С., Обатуров Г.М. Математическое моделирование радиобиологических эффектов при действии стационарного и импульсного нейтронного излучения //Атомная энергия. - 1998. - Т. 85, № 5. - С. 396-400.

7. Рябченко Н.И., Ульяненко С.Е., Антощина М.М. и др. Действие смешанного γ-нейтронного излучения с различной мощностью дозы на содержание клеток в тимусе и хромосомы костного мозга мышей и лимфоцитов человека //Радиационная Биология. Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, № 5. - С. 592-598.

8. Цыб Т.С., Комарова Е.В., Потетня В.И. и др. Биологическая эффективность импульсного и непрерывного нейтронного излучения для клеток дрожжей Sacharamyces //Радиационная биология. Радиоэкология. - 2001. - Т. 41, № 3. - С. 291-295.

9. Корякина Е.В., Севанькаев А.В., Потетня В.И., Потетня О.И. Цитогенетическое действие излучения импульсного реактора БАРС в режиме непрерывного и однократного импульсного воздействия со сверхвысокой мощностью дозы на лимфоциты человека //Радиационная Биология. Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, Вып. 4. - С. 405-411.

10. Ульяненко С.Е., Ротт Г.М., Кузнецова М.Н. и др. Выживаемость мышей и содержание металлотио-неинов в их печени и почках как критерий оценки воздействия импульсного нейтронного излучения //Радиационная биология. Радиоэкология. - 2000. - Т. 40, № 4. - С. 396-400.

11. Рябченко Н.И., Ульяненко С.Е., Рябченко В.И. и др. Радиолиз липосом, растворов ферросульфата и альбумина смешанным γ-нейтронным излучением с различной мощностью дозы //Радиационная Биология. Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, № 5. - С. 571-573.

12. Рябченко Н.И., Антощина М.М., Насонова В.А. и др. Аберрации хромосом в лимфоцитах человека при различной продолжительности культивирования после облучения //Радиационная Биология. Радиоэкология. - 2004. - Т. 44, № 2. - С. 146-150.

13. Севанькаев А.В. Радиочувствительность хромосом лимфоцитов человека в митотическом цикле. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 158 с.

14. Дубинин Н.П. Потенциальные изменения в ДНК и мутации. - Молекулярная цитогенетика. - М.: Наука, 1978. - 246 с.

15. Li R., Sonik A., Stindl R. et al. Aneuploidy vs. gene mutation hypotasis of cancer: Resend study claims mutation but is found to support aneuploidy //Proc. Natl. Acad. Sc. USA. - 2000. - V. 97, N 7. - P. 3236-3241.

16. Olaharski A.J., Sotekr R., Solorza-Luna G. et al. Tetraploidy and chromosomal instability are early events during cervical carcinogenesis //Carcinogenesis. - 2006. - V. 27, N 2. - P. 337-343.

Полная версия статьи