Низкая эффективность репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека, облученных ex vivo нейтронами с энергией 14,1 МэВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель: Оценка эффективности репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека, облученных ex vivo нейтронами с энергией 14,1 МэВ.

Материал и методы: Для исследований использовалась периферическая кровь трех физически здоровых мужчин-доноров в возрасте 28–40 лет. Забор периферической крови проводили в K2ЭДТА-вакутейнеры (Vacuette). У всех доноров было получено согласие на проведение данного исследования. Выделение лимфоцитов проводили путем центрифугирования в градиенте плотности фиколл-верографин 1,077 г/см3 (Histopaque, Sigma-Aldrich) в соответствии с прилагаемой инструкцией. Облучение клеток проводили в МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиале ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России на нейтронном генераторе НГ-14 (ФГУП «ВНИИА», Россия), обеспечившим поток нейтронов с энергией 14,1 МэВ, и гамма-терапевтическом аппарате «РОКУС-АМ» (АО «Равенство», Россия; кобальт-60, мощность дозы 0,5 Гр/мин) в дозах 0,1, 0,25 и 0,5 Гр. Для оценки эффектности репарации ДНК использовался метод ДНК-комет в щелочных условиях. Исследование проводили непосредственно после облучения и через 15 мин инкубации клеток в полной культуральной среде при 37 °С. В качестве критерия поврежденности ДНК использовали момент хвоста и % ДНК в хвосте ДНК-комет. Статистическую значимость оценивали с использованием дисперсионного анализа (ANOVA).

Результаты: Продемонстрировано, что эффективность репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека после воздействия нейтронов 14,1 МэВ ~ в 4–5 раз ниже, чем после воздействия гамма-излучения кобальта-60. Полученные результаты свидетельствуют, что в случае воздействия нейтронного излучения 14,1 МэВ вклад сложных, труднорепарируемых повреждений ДНК гораздо выше, чем при воздействии гамма-излучения, что и определяет высокую относительную биологическую эффективность нейтронного излучения.

Об авторах

Ю. А. Зрилова

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва

А. К. Чигасова

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН; Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва; Москва; Москва

М. А. Игнатов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва; Москва

Н. Ю. Воробьева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва; Москва

А. А. Осипов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва

В. О. Сабуров

Медицинский радиологический научный центр имени А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Обнинск

Е. И. Казаков

Медицинский радиологический научный центр имени А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Обнинск

С. Н. Корякин

Медицинский радиологический научный центр имени А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Обнинск

Ю. А. Федотов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва; Москва

А. Ю. Бушманов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва

А. Н. Осипов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: andreyan.radbio@gmail.com
Москва; Москва

Список литературы

  1. Litvak M.L., Sanin A.B., Mitrofanov I.G., Bakhtin B., Jun I., Martinez-Sierra L.M., et al. Mars Neutron Radiation Environment from HEND/Odyssey and DAN/MSL Observations. Planetary and Space Science. 2020;184. doi: 10.1016/j.pss.2020.104866.
  2. Bartlett D.T., Hager L.G., Tanner R.J., Steele J.D. Measurements of the High Energy Neutron Component of Cosmic Radiation Fields in Aircraft Using Etched Track Dosemeters. Radiation Measurements. 2001;33;3:243-53. doi: 10.1016/s1350-4487(00)00098-6.
  3. Gordon K., Gulidov I., Fatkhudinov T., Koryakin S., Kaprin A. Fast and Furious: Fast Neutron Therapy in Cancer Treatment. International Journal of Particle Therapy. 2022;9;2:59-69. doi: 10.14338/ijpt-22-00017.
  4. Baiocco G., Barbieri S., Babini G., Morini J., Alloni D., Friedland W., et al. The Origin of Neutron Biological Effectiveness as a Function of Energy. Scientific Reports. 2016;6;1. doi: 10.1038/srep34033.
  5. Mikerov V., Barmakov Y.N., Bogolubov E., Ryzhkov V. Portable Neutron Generators of Vniia and Their Applications. Proceedings of International Workshop on Fast Neutron Detectors and Applications – PoS(FNDA2006)2007. doi: 10.22323/1.025.0023
  6. Osipov A., Arkhangelskaya E., Vinokurov A., Smetaninа N., Zhavoronkov A., Klokov D. DNA Comet Giemsa Staining for Conventional Bright-Field Microscopy. International Journal of Molecular Sciences. 2014;15;4:6086-95. doi: 10.3390/ijms15046086.
  7. Osipov A.N., Smetanina N.M., Pustovalova M.V., Arkhangelskaya E., Klokov D. The Formation of DNA Single-Strand Breaks and Alkali-Labile Sites in Human Blood Lymphocytes Exposed to 365-nm UVA Radiation. Free Radical Biology and Medicine. 2014;73:34-40. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.04.027.
  8. Osipov A.N., Elakov A.L., Puchkov P.V., Pomerantseva M.D., Ramaiya L.K., Klokov D.Y., et al. The Estimation of Molecular and Cytogenetic Effects in Mice Exposed to Chronic Low Dose-Rate Gamma-Radiation. Russian Journal of Genetics. 2002;38;10:1140-1144. doi: 10.1023/a:1020644619267.
  9. Osipov A.N., Klokov D.Y., Elakov A.L., Rozanova O.M., Zaichkina S.I., Aptikaeva G.F., et al. Comparison In Vivo Study of Genotoxic Action of High- Versus Very Low Dose-Rate γ-Irradiation. Nonlinearity in Biology, Toxicology, Medicine. 2004 Jul;2;3:223-232 doi: 10.1080/15401420490507521.
  10. Grekhova A.K., Gorbacheva L.B., Ivanova N.A., Efimenko I.A., Osipov A.N. Comparative Studies of the Genotoxic Activity of a New Palladium (II) Acidocomplex and Cisplatin in Human Blood Lymphocytes in vitro. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2013;7;3:226-30. doi: 10.1134/s1990750813030050.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

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».