Цитогенетичні ефекти у лімфоцитах онкологічних хворих в залежності від джерела опромінення та локальності радіаційного впливу у експерименті ex vivo

Автор(и)

  • Nataliya Maznyk Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024, Україна https://orcid.org/0000-0002-3216-1330
  • Tetiana Sypko Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024, Україна https://orcid.org/0000-0002-1788-9235
  • Viktor Starenkiy Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024, Україна https://orcid.org/0000-0002-6600-3381

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2019.178907

Ключові слова:

аберації хромосом, онкологічні хворі, лімфоцити, експеримент ex vivo, симуляція локального опромінення, гамма-опромінення, мегавольтне опромінення на лінійному прискорювачі

Анотація

Мета: Оцінка виходу цитогенетичних пошкоджень та їх поклітинного розподілу у донорських лімфоцитах онкологічних хворих з різними локалізаціями пухлин в залежності від джерела опромінення та локальності радіаційного впливу у терапевтично значущій дозі в експерименті ex vivo.

Методи: Цитогенетичний аналіз проводили із використанням лімфоцитів від 30 онкогінекологічних хворих, хворих на рак легені та з пухлинами голови та шиї до початку променевого лікування. Цільну периферичну кров опромінювали в дозі 2 Гр з подальшою симуляцією локального опромінення, застосовуючи гамма-опромінення 60Со на апараті РОКУС-АМ та мегавольтне опромінення на лінійному прискорювачі Clinac 600C.

Результати дослідження: Показано підвищення частоти радіаційно-специфічних пошкоджень хромосом при гамма- та мегавольтному опроміненні лімфоцитів онкологічних хворих в дозі 2 Гр. При цьому, на фоні відсутньої залежності від локалізації пухлин, встановлено статистично значуще перевищення рівня хромосомних обмінів при опроміненні на лінійному прискорювачі відносно значень цих показників при використанні гамма-апарата. На точці 2 Гр з симуляцією локального опромінення спостерігали аналогічну залежність від застосованого джерела. Так, приріст загального рівня аберацій хромосомного типу відбувався за рахунок підвищення кількості дицентричних та кільцевих хромосом у 2,5 рази за дії гамма-опромінення та у 5 разів при мегавольтному опроміненні. За симуляції локального опромінення для обох джерел показано вірогідне перевищення рівня аберацій хромосомного типу над значеннями на нульовій точці, а розподіл дицентриків по клітинам був наддисперсним відносно статистики Пуассона.

Висновки: Цитогенетичне дослідження у експерименті ex vivo показало, що у донорських лімфоцитах, незалежно від локалізації пухлин, мегавольтне опромінення проявляє більш генотоксичний ефект у порівнянні з гамма-опроміненням. Отриманні данні свідчать, що запропонована тестова модель опромінення ex vivo з симуляцією локального опромінення може успішно використовуватись для детекції факту опромінення та підтвердження, за наявності, його локальності. Результати дослідження сприятимуть удосконаленню радіобіологічного супроводу променевого лікування онкологічних хворих та можуть бути використані при розробці підходів до індивідуалізації терапевтичного опромінення

Біографії авторів

Nataliya Maznyk, Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024

Доктор біологічних наук, завідувач лабораторії

Лабораторія радіаційної цитогенетики

Tetiana Sypko, Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024

Науковий співробітник

Лабораторія радіаційної цитогенетики

Viktor Starenkiy, Державна установа «Інститут медичної радіології ім. С. П. Григор’єва Національної академії медичних наук України» вул. Пушкінська, 82, м. Харків, Україна, 61024

Доктор медичних наук, професор, завідувач відділення

Відділення променевої терапії

Посилання

  1. Ovchinnikov, V. A., Uglyanitsa, K. N., Volkov, V. N. (2010). Modern methods of radiotherapy of oncological patients. Journal of the Grodno State Medical University, 1 (29), 93–97.
  2. Trofimova, O. P., Tkachev, S. I., Yuryeva, T. V. (2013). Past and present of radiotherapy in management of malignancies. Clinical Oncohematology, 6 (4), 355–364.
  3. The timely delivery of radical radiotherapy: guidelines for the management of unscheduled treatment interruptions (2019). London: The Royal College of Radiologists, 37.
  4. Diegues, S. S., Ciconelli, R. M., Segreto, R. A. (2008). Causes of unplanned interruption of radiotherapy. Radiologia Brasileira, 41 (2), 103–108. doi: http://doi.org/10.1590/s0100-39842008000200009
  5. Demidov, V. V., Melnov, S. B., Ryibalchenko, O. A. (2002). Otsenka individualnoy radiochuvstvitelnosti u raznovozrastnyih grupp naseleniya respubliki Belarus. Saharovskie chteniya. Minsk, 83–85.
  6. Sharygin, V. L. (2018). The Use of EPR Spectroscopy at System Analysis of Organism Radiosensitivity / Radioresistance. Experience and Tendencies. Radiation biology. Radioecology, 58 (5), 463–476. doi: http://doi.org/10.1134/s0869803118050168
  7. Andreassen, C. N. (2005). Can risk of radiotherapy-induced normal tissue complications be predicted from genetic profiles? Acta Oncologica, 44 (8), 801–815. doi: http://doi.org/10.1080/02841860500374513
  8. Andreassen, C. N., Alsner, J. (2009). Genetic variants and normal tissue toxicity after radiotherapy: A systematic review. Radiotherapy and Oncology, 92 (3), 299–309. doi: http://doi.org/10.1016/j.radonc.2009.06.015
  9. Rodrigues, A. S., Oliveira, N. G., Gil, O. M., Léonard, A., Rueff, J. (2005). Use of cytogenetic indicators in radiobiology. Radiation Protection Dosimetry, 115 (1-4), 455–460. doi: http://doi.org/10.1093/rpd/nci072
  10. Greulich-Bode, K. M., Zimmermann, F., Muller, W.-U., Pakisch, B., Molls, M., Wurschmidt, F. (2012). Clinical, Molecular- and Cytogenetic Analysis of a Case of Severe Radio- Sensitivity. Current Genomics, 13 (6), 426–432. doi: http://doi.org/10.2174/138920212802510475
  11. Grekhova, A. K., Pustovalova, M. V., Eremin, P. S., Yashkina, E. I., Osipov, A. N. (2018). The Problem of Analysis of Post-Radiation Changes in the Number of γH2AX Foci in Asynchronous Cell Population. Radiation biology. Radioecology, 58 (5), 484–489. doi: http://doi.org/10.1134/s0869803118050077
  12. Filushkin, I. V., Nugis, V. Yu., Chistopolskij, A. S. (1999). Comparative cytogenetic analysis of cultures of irradiated lymphocytes and mixed cultures of irradiated and non irradiated cells. Medical Radiology and Radiation Safety, 44 (3), 19–26.
  13. Semenov, A. V., Vorobtsova, I. E. (2016). Chastota hromosomnyih aberratsiy v limfotsitah perifericheskoy krovi bolnyih s solidnyimi opuholyami. Voprosyi onkologii, 62 (3), 485–489.
  14. Cytogenetic Dosimetry: Applications in Preparedness for and Response to Radiation Emergencies (2011). Vienna: International Atomic Energy Agency, 229.
  15. Higueras, M., González, J. E., Di Giorgio, M., Barquinero, J. F. (2018). A note on Poisson goodness-of-fit tests for ionizing radiation induced chromosomal aberration samples. International Journal of Radiation Biology, 94 (7), 656–663. doi: http://doi.org/10.1080/09553002.2018.1478012
  16. Atramentova, L. A, Utevskaya, O. M. (2008). Statisticheskie metodyi v biologii. Gorlovka: Vydavnytstvo Likhtar, 248.
  17. Senthamizhchelvan, S., Pant, G. S., Rath, G. K., Julka, P. K., Nair, O. (2009). Biodosimetry using micronucleus assay in acute partial body therapeutic irradiation. Physica Medica, 25 (2), 82–87. doi: http://doi.org/10.1016/j.ejmp.2008.05.004
  18. Miszczyk, J., Rawojć, K., Panek, A., Swakoń, J., Prasanna, P. G., Rydygier, M. (2015). Response of human lymphocytes to proton radiation of 60MeV compared to 250kV X-rays by the cytokinesis-block micronucleus assay. Radiotherapy and Oncology, 115 (1), 128–134. doi: http://doi.org/10.1016/j.radonc.2015.03.003
  19. Puig, R., Pujol, M., Barrios, L., Caballín, M. R., Barquinero, J.-F. (2016). Analysis of α-particle-induced chromosomal aberrations by chemically-induced PCC. Elaboration of dose-effect curves. International Journal of Radiation Biology, 92 (9), 493–501. doi: http://doi.org/10.1080/09553002.2016.1206238

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-10-11

Як цитувати

Maznyk, N., Sypko, T., & Starenkiy, V. (2019). Цитогенетичні ефекти у лімфоцитах онкологічних хворих в залежності від джерела опромінення та локальності радіаційного впливу у експерименті ex vivo. ScienceRise: Biological Science, (3 (18), 25–31. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2019.178907

Номер

№ 3 (18) (2019)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Nataliya Maznyk, Tetiana Sypko, Viktor Starenkiy

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.