On the Relationship of Natural and Modified Radioresistance with Mast Cell Reactivity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This study was caused by accumulation of the data concerning: 1) relationship between the general reactivity of the body and radioresistance; 2) essential role of mast cells in the formation of radiobiological effects; 3) significant individual features of body radioresistance. Purpose of the study was to identify the relationship of radioresistance indicators with the state of body reactivity, manifested by constitutionally determined features of connective tissue mast cells. Natural radioresistance and modifying effect of hypoxia, hyperoxia and indralin radioprotector were considered. The study was performed on 369 white male rats weighing 215–240 g. To determine the individual characteristics of radioresistance, total and cranio-caudal irradiation of animals was performed. As a hypoxic test, hypoxic gas mixture with 8% oxygen content was used. The criteria of radioresistance were 5- and 30-day survival, weight loss, early transient disability. Index of reactivity of skin mast cells was considered as the diagnostic sign. Relationship features between the level of mast cell reactivity and radioresistance indicators were revealed. It has been shown that the minimum level of natural radioresistance is typical for animals with a high index of mast cell response to hypoxia. The modifying effect of hypoxia during irradiation was manifested in all animals. Also, the highest level of modified radioresistance was observed in rats with average values of the mast cell reactivity index. At the same time, When indralin was used, its radioprotective effect was most pronounced in the group of animals with the maximum reaction of mast cells. The radiomodifying effect of oxygen is mostly expressed in rats with the maximum values of the mast cell reactivity index and is characterized by a decrease in 5-day survival and average life expectancy. The relationship between the characteristics of mast cells and radioresistance can serve as a basis for the development of methods for predicting individual natural and modified radioresistance.

About the authors

I. B. Ushakov

Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA of Russia

Author for correspondence.
Email: iushakov@fmbcfmba.ru
Russia, Moscow

A. N. Kordenko

Voronezh State Pedagogical University

Email: iushakov@fmbcfmba.ru
Russia, Voronezh

References

  1. Applegate K.E., Rühm W., Wojcik W., Bourguignon M. Individual response of humans to ionising radiation: governing factors and importance for radiological protection // Radiat. Environ. Biophys. 2020. V. 59. № 2. P. 185–209. https://doi.org/10.1007/s00411-020-00837-y
  2. Поспишил М., Ваха М. Индивидуальная радиочувствительность и методы ее проявления: монография. М.: Энергоатомиздат, 1986. 108 с. [Pospishil M., Vaha M. Individualnaya radiochuvstvitelnost I metody yee proyavleniya: monografiya [Individual radiosensitivity and methods for its vizualisation]. M.: Energo-atomizdat, 1986. 108 p. (In Russ.)]
  3. Даренская Н.Г. Возможности прогнозирования индивидуальной радиочувствительности // Мед. радиология. 1986. Т. 31. № 12. С. 47–52. [Darenskaya N.G. Vozmozhnosty prognozirovaniya individualnoy radiochuvstvitelnosty [Possibilities of giving prognose to individual radiosensitivity] // Med. Radiologiya. 1986. V. 31. № 12. P. 47–52. (In Russ.)]
  4. Даренская Н.Г., Короткевич А.О. Неспецифическая реактивность организма и принципы формирования индивидуальной резистентности (подходы к прогнозированию ранних и ближайших последствий воздействия ионизирующего излучения). М.: Воентехиниздат, 2001. 240 с. [Darenskaya N.G., Korotkevich A.O. Nespecificheskaya reaktivnost' organizma i principy formirovaniya individual’noj rezistentnosti (podhody k prognozirovaniyu rannih i blizhaj-shih posledstvij vozdejstviya ioniziruyushchego izlucheniya). M.: Voentekhinizdat, 2001. 240 p. (In Russ.)]
  5. Штемберг А.С., Ушаков И.Б., Шафиркин А.В. Физиология: реактивность и резистентность организма млекопитающих: Учебник для вузов. М.: Юрайт, 2019. 471 с. [Shtemberg A.S., Ushakov I.B., Shafirkin A.V. Fiziologiya: reaktivnost' i rezistentnost' organizma mlekopitayushchih: Uchebnik dlya vuzov. M.: Yurajt, 2019. 471 p. (In Russ.)]
  6. Forsythe P. The parasympathetic nervous system as a regulator of mast cell function // Methods Mol. Biol. 2015. V. 1220. P. 141–154.
  7. Abdelzaher W.Y., AboBakr A.A., Tahawy N. Mast cell stabilizer modulates Sirt 1/Nrf2/TNF pathway and inhibits oxidative stress, inflammation and apoptosis in rat model // Immunopharmacol. Immunotoxicol. 2020. № 20. P. 101–109.
  8. Lee C.G., Moon S.R., Cho M.Y., Park K.R. Mast Cell degranulation and vascular endothelial growth factor expression in mouse skin following ionizing irradiation // J. Radiat. Res. 2021. V. 13. 62 (5). P. 856–860. https://doi.org/10.1093/jrr/rrab067
  9. Goncharenko E.N., Graevskaia E.E., Kravtsov G.M. Mechanism of mobilization of biogenic amines from rat mast cells in radiation protected conditions // Radiobiologiya. 1986. № 5. P. 631–637.
  10. Park K.R., Monsky W.L., Lee C.G. et al. Mast Cells Contribute to Radiation-Induced Vascular Hyperpermeability // Radiat. Res. 2016. V. 185 (2). P. 182–189. Epub 2016 Jan 15.https://doi.org/10.1667/RR14190.1
  11. Vasin M.V., Ushakov I.B. Potential Ways to Increase Organism Resistance to the Damaging Action of Ionizing Radiation with Radiomitigators // Biology Bulletin Reviews. 2019. V. 9. № 6. P. 503–519.
  12. Vacek A., Tacev T., Hofer M. Modulation of radioprotective effects of respiratory hypoxia by changing the duration of hypoxia before irradiation and by combi-ning hypoxia and administration of hemopoiesis-sti-mulating agents // Strahlenther Onkol. 2001. V. 177 (9). P. 474–481. https://doi.org/10.1007/pl00002429
  13. Ушаков И.Б. Комбинированные воздействия в экологии человека и экстремальной медицине. М.: ИПЦ “Издатцентр”, 2003. 442 с. [Ushakov I.B. Kombinirovannye vozdeistvia v ekologii cheloveka i ekstremalnoi meditsine. [Combined effects in human ecology and extreme medicine] M.: IPTS “Izdat-tsentr”, 2003. 442 p. (in Russ.)]
  14. Барабанов О.И., Рог А.И., Быков Э.Г., Жукова А.И. Алгоритм и программы методики контроля однородности групп медико-биологических объектов в автоматизированных исследованиях // Рукопись деп. ВИНИТИ 30.05.91. № 2274–B91. [Barabanov O.I., Rog A.I., Bykov E.G., Zhukova A.I. Algoritm I programmy metodiky kontrolya odnorodnosty grupp mediko-biologicheskih objektov v avtomatizirovannyh issledovaniyah [Algorithm and programs for control methods of homogeneity in medico-biological objects groops in the automizing investigations] // Rukopis dep. VINITI 30.05.91. № 2274-B91]
  15. Ушаков И.Б., Корденко А.Н. Использование метода оценки секретома тучных клеток кожи для определения возможного индивидуального радиомодифицирующего действия гипоксии // Pадиац. биология. Радиоэкология. 2022. Т. 62. № 2. С. 180–184. [Ushakov I.B., Kordenko A.N. Using the evaluation method for mast cells secretom of skin for the determination of possible radiomodificative influence of hypoxia // Radiation biologiya. Radioekologiya. 2022. V. 62. № 2. P. 180–184. (In Russ.)]
  16. Владимиров В.Г., Красильников И.И., Арапов О.В. Радиопротекторы: структура и функция: монография. Киев: Изд-во “Наук. думка”, 1989. 264 с. [Vladimirov V.G., Krasilnikov I.I., Arapov O.V. Radioprotektory: struktura I funkciya: monografiya [Radioprotectors: structure and functions: monography]. Kiev: Naukova dumka, 1989. 264 p. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 И.Б. Ушаков, А.Н. Корденко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».