Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб
З використанням власної експериментальної модельної системи для вивчення феномена bystander response в соматичних клітинах людини (спільне культивування лімфоцитів периферичної крові різностатевих донорів, що дає можливість розрізняти клітини-індуктори і клітини-свідки за наявністю або відсутністю...
Saved in:
| Date: | 2020 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2020
|
| Series: | Доповіді НАН України |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173055 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб / М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 86-93. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-173055 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1730552025-02-23T18:37:17Z Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб Cytogenetic effects in mixed culture of blood cells from patients with chronic lymphocytic leukemia with blood lymphocytes of healthy individuals Пілінська, М.А. Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Кравченко, С.М. Шолойко, В.В. Біологія З використанням власної експериментальної модельної системи для вивчення феномена bystander response в соматичних клітинах людини (спільне культивування лімфоцитів периферичної крові різностатевих донорів, що дає можливість розрізняти клітини-індуктори і клітини-свідки за наявністю або відсутністю статевої Y хромосоми) досліджено особливості взаємодії між малігнізованими і нормальними клітинами людини. Для досліджень було сформовано дві групи спостереження: група порівняння — сім умовно здорових добровольців, необтяжених анамнезом (п'ять жінок, двоє чоловіків), які заперечували свідомий контакт з іонізуючою радіацією та іншими мутагенними факторами, група онкохворих — сім осіб (п'ять чоловіків, двоє жінок) з діагнозом первинна В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ) до початку специфічної терапії. Встановлено, що кокультивування клітин крові осіб з діагнозом ХЛЛ (клітини-індуктори) з інтактними лімфоцитами периферичної крові здорових осіб (клітини-свідки) спричиняє підвищення частоти хромосомних аберацій в нормальних клітинах (1,52 ± 0,30 і 3,31 ± 0,50 на 100 метафаз відповідно, p < 0,001), що підтверджує розвиток прямого пухлино-індукованого ефекту свідка. Using our own experimental model system to study the bystander response phenomenon in somatic human cells (co-culturing peripheral blood lymphocytes of donors of different gender, which makes it possible to distinguish cells-inductors and bystander cells by the presence or absence of male sex chromosome Y), we studied the features of the interaction between malignant and normal human cells. To carry out the research, two observation groups were formed. The comparison group included 7 conditionally healthy volunteers with an uncomplicated anamnesis (5 female, two male) who denied conscious contact with ionizing radiation and other mutagenic factors. The group of cancer patients included 7 persons (5 male, two female) with a diagnosis of primary B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) before the start of specific therapy. It was found that co-cultivation of blood cells from CLL patients (cells-inductors) with intact peripheral blood lymphocytes of healthy individuals (bystander cells) leads to an increase in the frequency of chromosomal aberrations in normal cells (1.52 ± 0.30 and 3.31 ± 0.50 per 100 metaphases, respectively, p < 0.001), which confirms the development of the direct tumor-induced bystander effect (TIBE). 2020 Article Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб / М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 86-93. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.086 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173055 616.155.392:547.979.8+57.086.83:612.112:616-001.28 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біологія Біологія |
| spellingShingle |
Біологія Біологія Пілінська, М.А. Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Кравченко, С.М. Шолойко, В.В. Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб Доповіді НАН України |
| description |
З використанням власної експериментальної модельної системи для вивчення феномена bystander response в
соматичних клітинах людини (спільне культивування лімфоцитів периферичної крові різностатевих донорів, що дає можливість розрізняти клітини-індуктори і клітини-свідки за наявністю або відсутністю статевої Y хромосоми) досліджено особливості взаємодії між малігнізованими і нормальними клітинами людини. Для досліджень було сформовано дві групи спостереження: група порівняння — сім умовно здорових добровольців, необтяжених анамнезом (п'ять жінок, двоє чоловіків), які заперечували свідомий контакт з
іонізуючою радіацією та іншими мутагенними факторами, група онкохворих — сім осіб (п'ять чоловіків,
двоє жінок) з діагнозом первинна В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ) до початку специфічної терапії. Встановлено, що кокультивування клітин крові осіб з діагнозом ХЛЛ (клітини-індуктори) з інтактними лімфоцитами периферичної крові здорових осіб (клітини-свідки) спричиняє підвищення частоти хромосомних аберацій в нормальних клітинах (1,52 ± 0,30 і 3,31 ± 0,50 на 100 метафаз відповідно, p < 0,001), що підтверджує розвиток прямого пухлино-індукованого ефекту свідка. |
| format |
Article |
| author |
Пілінська, М.А. Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Кравченко, С.М. Шолойко, В.В. |
| author_facet |
Пілінська, М.А. Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Кравченко, С.М. Шолойко, В.В. |
| author_sort |
Пілінська, М.А. |
| title |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| title_short |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| title_full |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| title_fullStr |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| title_full_unstemmed |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| title_sort |
цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2020 |
| topic_facet |
Біологія |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173055 |
| citation_txt |
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб / М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 7. — С. 86-93. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT pílínsʹkama citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT šemetunov citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT talanoo citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT dibsʹkaob citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT kravčenkosm citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT šolojkovv citogenetičníefektivzmíšaníjkulʹturíklítinkrovíhvorihnahroníčnulímfocitarnulejkemíûzlímfocitamikrovízdorovihosíb AT pílínsʹkama cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals AT šemetunov cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals AT talanoo cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals AT dibsʹkaob cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals AT kravčenkosm cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals AT šolojkovv cytogeneticeffectsinmixedcultureofbloodcellsfrompatientswithchroniclymphocyticleukemiawithbloodlymphocytesofhealthyindividuals |
| first_indexed |
2025-11-24T11:24:02Z |
| last_indexed |
2025-11-24T11:24:02Z |
| _version_ |
1849670702027767808 |
| fulltext |
86
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
БІОЛОГІЯ
Одним із проявів універсального феномену bystander response як відповіді нормальних
клітин (свідків) на генотоксичний стрес, індукований клітинами-мішенями, є нещодавно
відкритий прямий і зворотний пухлино-індукований ефект свідка (tumor-induced bystander
effect (TIBE)) — результат взаємодії між здоровими та злоякісними клітинами [1, 2]. Здат-
ність до індукції ТІВЕ встановлено, зокрема, для клітин меланоми та аденокарциноми ле-
генів за умов їх сумісного культивування з нормальними клітинами з різних тканин люди-
ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 7: 86—93
Ц и т у в а н н я: Пілінська М.А., Шеметун О.В., Талан О.О., Дибська О.Б., Кравченко С.М., Шолойко В.В.
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з
лімфоцитами крові здорових осіб. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7. С. 86—93. https://doi.org/10.15407/
dopovidi2020.07.086
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.086
УДК 616.155.392:547.979.8+57.086.83:612.112:616-001.28
М.А. Пілінська, О.В. Шеметун,
О.О. Талан, О.Б. Дибська,
С.М. Кравченко, В.В. Шолойко
ДУ “Національний науковий центр радіаційної медицини НАМН України”, Київ
E-mail: pww@ukr.net
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі
клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну
лейкемію з лімфоцитами крові здорових осіб
Представлено членом-кореспондентом НАН України В.А. Кунахом
З використанням власної експериментальної модельної системи для вивчення феномена bystander response в
соматичних клітинах людини (спільне культивування лімфоцитів периферичної крові різностатевих доно-
рів, що дає можливість розрізняти клітини-індуктори і клітини-свідки за наявністю або відсутністю ста-
тевої Y хромосоми) досліджено особливості взаємодії між малігнізованими і нормальними клітинами лю-
дини. Для досліджень було сформовано дві групи спостереження: група порівняння — сім умовно здорових
добровольців, необтяжених анамнезом (п’ять жінок, двоє чоловіків), які заперечували свідомий контакт з
іонізуючою радіацією та іншими мутагенними факторами, група онкохворих — сім осіб (п’ять чоловіків,
двоє жінок) з діагнозом первинна В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ) до початку специ-
фічної терапії. Встановлено, що кокультивування клітин крові осіб з діагнозом ХЛЛ (клітини-індуктори) з
інтактними лімфоцитами периферичної крові здорових осіб (клітини-свідки) спричиняє підвищення час-
тоти хромосомних аберацій в нормальних клітинах (1,52 ± 0,30 і 3,31 ± 0,50 на 100 метафаз відповідно,
p < 0,001), що підтверджує розвиток прямого пухлино-індукованого ефекту свідка.
Ключові слова: змішана культура лімфоцитів периферичної крові людини, хронічна лімфоцитарна лейке-
мія, аберації хромосом, пухлино-індукований ефект свідка.
87ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію...
ни [3—5]. Як маркери розвитку ТІВЕ використовувались мікроядра, цитогенетичні та деякі
молекулярно-генетичні показники, клітини в стадії апоптозу. Отримані результати свід-
чили про реальність маніфестації TIBE за показниками пошкодження геному людини, що
може мати несприятливі медичні наслідки. Зокрема, встановлено, що TIBE сприяє розвит-
ку вторинних злоякісних новоутворень у онкологічних хворих, ризик виникнення яких
зростає в проліферуючих тканинах внаслідок синергізму обох системних ефектів — гено-
токсичної дії малігнізованих клітин і генотоксичного впливу медикаментозного лікування
злоякісних новоутворень (хіміо- та радіоонкотерапії) [2, 6]. Водночас існує вірогідність під-
силення супресії малігнізованих клітин внаслідок активації абскопального ефекту за до-
помогою Т-клітинозалежних шляхів, особливо у відповідь на сумісну дію променевої та
імунної онкотерапії [7].
Актуальність проблеми взаємодії злоякісних і нормальних клітин для здоров’я людини
стимулювала наші дослідження в цьому напрямку, які досі проводилися тільки за кордо-
ном. Нами з 2018 р. вивчається феномен ТІВЕ за деякими показниками пошкодження ге-
ному соматичних клітин людини. Як модель малігнізованих клітин-індукторів вперше ви-
користано гемопоетичні клітини хворих на В-клітинну хронічну лімфоцитарну лейкемію
(ХЛЛ), а як клітини-свідки — нормальні лімфоцити периферичної крові (ЛПК) умовно
здорових осіб. За допомогою молекулярно-генетичного методу кометного електрофорезу
окремих клітин (comet assay) було встановлено, що спільно-роздільне культивування цих
клітин призводить до збільшення рівня пошкоджень ДНК та апоптотичної активності в
нормальних клітинах (подібно до прямого ТІВЕ) і до зниження рівня геномної нестабіль-
ності та пригнічення процесів апоптозу в клітинах-індукторах (подібно до зворотного
ТІВЕ) [8]. Отримані результати свідчили про наявність взаємного впливу онкотрансфор-
мованих та нормальних соматичних клітин людини і підтвердили можливість індукції
феномену ТІВЕ за молекулярно-генетичними показниками пошкодження геному. У даній
роботі наведено результати цитогенетичного дослідження наслідків взаємодії цих клітин
за умов їх сумісного культивування.
Матеріали та методи. Для виконання досліджень сформували дві групи спостережен-
ня. До групи порівняння включили сім умовно здорових волонтерів з необтяженим анам-
незом (п’ять жінок, двоє чоловіків), шість з яких — люди середнього віку (36—59 років),
одна особа — літнього віку (69 років). Усі обстежені заперечували свідомий контакт з іоні-
зуючою радіацією та іншими мутагенними чинниками. Групу онкохворих склали сім осіб з
діагнозом первинний В-клітинний ХЛЛ (п’ять чоловіків, дві жінки), двоє з яких — люди
середнього віку (45 та 55 років відповідно), п’ять — люди літнього віку (61—71 рік). Хворі
на ХЛЛ проходили медичне обстеження в поліклініці ННЦРМ або у відділенні радіаційної
гематології Інституту клінічної радіології ННЦРМ. Забір венозної крові в усіх пацієнтів
було здійснено до початку лікування. Особи з обох груп брали участь у добровільних ци-
тогенетичних обстеженнях після підписання інформованої згоди.
Під час проведення цитогенетичних досліджень застосовували загальноприйняте ок-
реме культивування ЛПК умовно здорових осіб (клітини-свідки) і клітин крові хворих на
ХЛЛ (клітини-індуктори) [9] та сумісне культивування цих клітин. Для сумісного куль-
тивування використовували розроблену і апробовану нами раніше експериментальну мо-
дельну систему для дослідження радіаційно-індукованого ефекту свідка в соматичних клі-
88 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 7
М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко
тинах людини (RIBE) [10]. У змішаних культурах кров від кожної умовно здорової особи
кокультивували з кров’ю одного із хворих на ХЛЛ протилежної статі. У ході цитогене тич-
ного аналізу клітини-свідки та клітини-індуктори розрізняли за наявністю чи відсут ністю
статевої чоловічої хромосоми Y.
Для цитогенетичного аналізу гепаринізовану венозну кров (по ~0,3 мл від кожної осо-
би різної статі в змішаних культурах) культивували за напівмiкрометодом у нашiй моди-
фікації. Окрему чи сумісну культуру ЛПК iнкубували в живильному середовищі RPMI
1640 з L-глютаміном (“Sigma”, США) без ембріональної телячої сироватки та антибіоти-
ків, з фітогемаглютиніном (PHA, Difco-P, “Sigma”, США) протягом 48 год (останні 2 год — з
колцемiдом; Colcemid, “Sigma”, США), що давало можливість аналiзувати клiтини пере-
важно першого культурального мiтозу. Після гіпотонічної обробки (0,075 М розчином КСl)
і фіксації (абсолютним етанолом та льодяною оцтовою кислотою у співвідношенні 3 : 1)
одержували фіксовані клітинні осади, які зберігали в морозильній камері при –20 С до
моменту приготування препаратів метафазних хромосом.
Препарати метафазних хромосом фарбували барвником Гімза (Giemsa stain, “Merk”,
Німеччина) для традиційного цитогенетичного аналізу рівномірно забарвлених хромосом
з груповим каріотипуванням.
Цитогенетичний аналiз проводили “всліпу”, на зашифрованих препаратах, пiд мiкро-
скопами зi збiльшенням × 1000. Дешифровку результатів виконували після закінчення хро-
мосомного аналізу всіх клітинних культур. Під час цитогенетичного аналізу враховували
аберацiї хроматидного (одиночні ацентричні фрагменти, хроматидні обміни) і хромосом-
ного (вільні парні фрагменти, ацентричні кільця, дицентричні та кільцеві хромосоми, ано-
мальні моноцентрики) типiв, якi вірогідно можна розпізнати методом групового карiо типу-
вання на рівномірно пофарбованих препаратах метафазних хромосом.
Загалом проаналізували 4465 метафаз, з яких: 1647 (235 метафаз на культуру) під час
окремого культивування ЛПК здорових осіб для визначення спонтанного рівня аберацій
хромосом у клітинах-свідках; 795 (113 метафаз на культуру) під час окремого культиву-
вання клітин крові хворих на ХЛЛ для визначення фонового рівня аберацій хромосом у
клі тинах-індукторах; 1192 (170 метафаз на культуру) під час сумісного культивування нор-
мальних ЛПК здорових осіб і клітин крові хворих на ХЛЛ для визначення цитогенетично-
го ефекту в клітинах-свідках; 831 (119 метафаз на культуру) під час сумісного культиву-
вання нормальних ЛПК здорових осіб та клітин крові хворих на ХЛЛ для визначення ци-
тогенетичного ефекту в клітинах-індукторах.
Для кожної точки досліду розраховували відсоток аберантних метафаз і частоту абе-
рацій хромосом на 100 метафаз. Дані по окремих точках досліду об’єднували в групи від-
повідно до дизайну дослідження з подальшим розрахунком середньогрупових значень і ста-
тистичних похибок. Знаходили різницю між середніми значеннями в окремих варіантах
дослідження. Для перевірки нульових гіпотез використовували критерій Стьюдента [11].
Результати та обговорення. У разі окремого культивування ЛПК умовно здорових осіб
(потенційних клітин-свідків) фонові частоти аберацій хромосом не відрізнялись між собою
(р > 0,05), коливались у межах 1,05 ± 0,47—2,00 ± 0,81 на 100 метафаз і становили в серед-
ньому 1,52 ± 0,30 на 100 клітин, що відповідало популяційній частоті спонтанних пошко-
джень хромосом у осіб середнього та літнього віку [12].
89ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію...
В усіх випадках значно переважали прості аберації хроматидного типу (виключно оди-
ночні ацентричні фрагменти), які зустрічалися з частотою 1,28 ± 0,28 на 100 клітин і стано-
вили 84 % загальної кількості зареєстрованих пошкоджень хромосом, що також характерно
для спонтанного хромосомного мутагенезу в ЛПК людини. Середньогруповий рівень абе-
рацій хромосомного типу становив 0,24 ± 0,12 на 100 клітин. Майже в усіх випадках вони
були представлені парними ацентричними фрагментами, частота яких по групі в серед-
ньому становила 0,18 ± 0,11 на 100 метафаз. В одному випадку серед 255 проаналізованих
метафаз зафіксовано один аномальний моноцентрик – 0,39 ± 0,39 на 100 клітин, що загалом
складало 1 на 1647 проаналізованих метафаз і становило 0,06 ± 0,06 на 100 клітин по групі
в середньому.
У разі окремого культивування клітин крові хворих на ХЛЛ (потенційних клітин-ін-
дукторів) розкид індивідуальних коливань частоти аберацій хромосом становив 1,43 ± 1,00—
6,67 ± 2,26 на 100 метафаз і по групі в середньому — 2,89 ± 0,59 на 100 клітин, що ста-
тистично значуще (р < 0,05) перевищує такий у групі умовно здорових осіб і свідчить про
підвищену хромосомну нестабільність у ЛПК хворих на ХЛЛ. Переважна більшість пош-
коджень хромосом була представлена одиночними і парними ацентричними фрагментами
(1,89 ± 0,48 та 0,62 ± 0,28 на 100 метафаз відповідно по групі в середньому). У двох пацієнтів
зафіксовано аномальні моноцентрики — 1,00 ± 0,99 та 1,90 ± 1,33 на 100 метафаз, що загалом
складало 3 на 795 проаналізованих клітин (0,38 ± 0,22 на 100 клітин по групі в середньому).
У результаті сумісного культивування ЛПК умовно здорових осіб з клітинами крові
хворих на ХЛЛ у 86 % випадків виявлено зростання індивідуального рівня хромосомних
аберацій у клітинах-свідках (2,73 ± 1,55—4,39 ± 1,92 на 100 метафаз) і, як наслідок, підви-
щення їх середньогрупової частоти до 3,31 ± 0,50 на 100 метафаз, яка статистично значуще
відрізнялася від такої у разі окремого культивування цих клітин (1,52 ± 0,30 на 100 метафаз)
(р < 0,01) (табл. 1).
Таблиця 1. Середньогрупова частота аберацій хромосом у ЛПК
умовно здорових осіб (клітинах-свідках) за умов окремого культивування
та в змішаній культурі з клітинами крові хворих на ХЛЛ (клітинами-індукторами)
Аберації хромосом
Частота аберацій хромосом, на 100 клітин
Окреме культивування
(фоновий рівень)
Кокультивування з клітинами крові
хворих на ХЛЛ (клітини-свідки)
Хроматидного типу 1,28 ± 0,28 2,31 ± 0,42*
одиночні фрагменти 1,28 ± 0,28 2,23 ± 0,41*
хроматидні обміни 0,00 ± 0,00 0,08 ± 0,08
Хромосомного типу 0,24 ± 0,12 1,00 ± 0,28*
парні фрагменти 0,18 ± 0,11 0,92 ± 0,27*
аномальні моноцентрики 0,06 ± 0,06 0,08 ± 0,08
дицентричні хромосоми 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
кільцеві хромосоми 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
Загалом 1,52 ± 0,30 3,31 ± 0,50*
* Статистично значуща відмінність від контролю (p < 0,05 — p < 0,01)
90 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 7
М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко
Превалюючим типом пошкоджень хромосом залишалися прості аберації хроматидного
типу — одиночні фрагменти (2,31 ± 0,42 на 100 клітин по групі в середньому). В одному ви-
падку зафіксовано аномальний моноцентрик, що загалом складало 1 на 1299 проаналізова-
них метафаз і в середньому становило 0,22 ± 0,22 на 100 клітин. Отримані дані підтвердили
можливість індукції хромосомної нестабільності в нормальних інтактних соматичних клі-
тинах людини онкологічно трансформованими клітинами того ж типу (ЛПК), тобто пря-
мий феномен TIBE.
Водночас сумісне культивування нормальних і малігнізованих ЛПК людини не спри чи-
нило статистично значущої зміни (р > 0,05) як індивідуальних частот (2,51 ± 0,94—5,00 ± 2,18
на 100 метафаз), так і середньогрупового рівня (3,19 ± 0,51 на 100 метафаз) аберацій хро-
мосом в клітинах-індукторах (табл. 2). Не змінилися ні спектр хромосомних пошкоджень,
ні їх частота порівняно з одержаними в результаті окремого культивування клітин крові
хворих на ХЛЛ, що свідчить про відсутність зворотного феномену ТІВЕ (resque effect) за
цитогенетичними показниками пошкодження геному за умов застосованої нами моделі для
його дослідження.
Таким чином, з використанням раніше розробленої нами експериментальної моделі для
вивчення феномену RIBE в соматичних клітинах людини встановлено, що сумісне культи-
вування клітин крові хворих на первинний В-клітинний ХЛЛ (клітини-індуктори) з ЛПК
здорових осіб (клітини-свідки) призводить до підвищення рівня хромосомної нестабіль-
ності в клітинах-свідках, що аналогічно прямому (пошкоджувальному) феномену TIBE.
Однак кокультивування нормальних і малігнізованих ЛПК людини не спричинило статис-
тично значущої зміни рівня аберацій хромосом у клітинах-індукторах, тобто зворотного
(рятувального) феномену TIBE (resque effect). Оскільки для стимуляції клітинного поділу
в окремих і змішаних культурах ЛПК ми традиційно використовували фітогемагглютинін,
який не є мітогеном для В-лімфоцитів [13], цитогенетичний ефект міг бути зафіксований
тільки в Т-лімфоцитах. Саме ці клітини під час окремого культивування крові пацієнтів з
Таблиця 2. Частота аберацій хромосом у клітинах крові
хворих на ХЛЛ (клітинах-індукторах) за умов окремого культивування
та в змішаній культурі з ЛПК умовно здорових осіб
Аберації хромосом
Частота аберацій хромосом, на 100 клітин
Окреме культивування
(клітини хворих на ХЛЛ)
Кокультивування з кров’ю умовно
здорових осіб (клітини-індуктори)
Хроматидного типу 1,89 ± 0,48 2,10 ± 0,42
одиночні фрагменти 1,89 ± 0,48 2,10 ± 0,42
хроматидні обміни 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
Хромосомного типу: 1,00 ± 0,35 1,09 ± 0,30
парні фрагменти 0,62 ± 0,28 0,92 ± 0,28
аномальні моноцентрики 0,38 ± 0,22 0,17 ± 0,12
дицентричні хромосоми 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
кільцеві хромосоми 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
Загалом 2,89 ± 0,59 3,19 ± 0,51
91ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію...
діагнозом В-клітинний ХЛЛ виступали як первинні клітини-свідки, які могли одержати по-
шкоджуючий сигнал від малігнізованих В-лімфоцитів ще in vivo, про що свідчить підвище-
на частота аберацій хромосом в ЛПК хворих на ХЛЛ — 2,89 ± 0,59 проти 1,52 ± 0,30 на 100
клітин у ЛПК здорових осіб.
У змішаних культурах такі Т-лімфоцити стали вже клітинами-індукторами, які іні-
ціювали вторинний пошкоджувальний ефект свідка в нормальних ЛПК здорових осіб (se-
condary induced bystander effect) [14], що підтверджується зростанням частоти аберацій
хромосом у клітинах-свідках з 1,52 ± 0,30 до 3,31 ± 0,50 на 100 клітин. Проте нами не вияв-
лено впливу нормальних ЛПК на стабільність хромосом у Т-клітинах-індукторах (resque
effect), що потребує подальшого дослідження.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Verma N., Tiku A. B. Significance and nature of bystander responses induced by various agents. Mutat. Res.
2017. 773. P. 104—121. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2017.05.003
2. Burdak-Rothkamm S., Rothkamm K. Radiation-induced bystander and systemic effects serve as a unifying
model system for genotoxic stress responses. Mutat. Res. 2018. 778. P. 13—22. https://doi.org/10.1016/ j.
mrrev.2018.08.001
3. Krzywon A., Widel M. Bystander Me45 melanoma cells increase damaging effect in UVC irradiated cells.
Photochem. Photobiol. 2019. 95, № 4. P. 1019—1028. https://doi.org/10.1111/php.13080
4. Desai S., Kobayashi A., Konishi T., Oikawa M., Pandey B.N. Damaging and protective bystander cross-talk
between human lung cancer and normal cells after proton microbeam irradiation. Mutat. Res. 2014. 763—764.
Р. 39—44. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2014.03.004
5. Ghosh S., Ghosh A., Krishna M. Role of ATM in bystander signaling between human monocytes and lung
adenocarcinoma cells. Mutat. Res. 2015. 794. Р. 39—45. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.10.003
6. Wang R., Zhou T., Liu W., Zuo L. Molecular mechanism of bystander effects and related abscopal/
cohort effects in cancer therapy. Oncotarget. 2018. 9, № 26. Р. 18637—18647. https://doi.org/10.18632/
oncotarget.24746
7. Batson S.A., Breazzano M.P., Milam R.W., Shinohara E., Johnson D.B., Daniels A.B. Rationale for harnessing
the abscopal effect as potential treatment for metastatic uveal melanoma. Int. Ophthalmol. Clin. 2017. 57.
Р. 41—48. https://doi.org/10.1097/IIO.0000000000000152
8. Курінний Д.А., Рушковський С.Р., Демченко О.М., Шолойко В.В., Пілінська М.А. Оцінка взаємодії
між малігнізованими та нормальними лімфоцитами периферичної крові людини при їх спільно-роз-
дільному культивуванні. Цитологія і генетика. 2020. 54, № 2. С. 45—50.
9. Захаров А.Ф., Бенюш В.А., Кулешов Н.П., Барановская Л.И. Хромосомы человека : атлас. Москва:
Медицина, 1982. 263 c.
10. Шеметун О.В., Пілінська М.А. Радіаційно-індукований ефект свідка — моделювання, прояви, меха-
нізми розвитку, персистенція, онкологічні ризики (огляд літератури). Проблеми радіаційної медицини
та радіобіології. 2019. Вип. 24. C. 65—92. https://doi.org/10.33145/2304-8336-2019-24-65-92
11. Атраментова Л.А. Дизайн и статистика (биологические исследования). Харьков: НТМТ, 2014. 255 с.
12. Талан О.О. Цитогенетичні показники при спонтанному та радіаційно-індукованому соматичному хро-
мосомному мутагенезі в осіб різного віку : Автореф. дис. … канд. біол. наук / ННЦРМ НАМН України.
Київ, 2012. 20 с.
13. Сладкова Е.А., Скоркина М.Ю., Шамрай Е.А. Особенности митогенного ответа лимфоцитов перифе-
рической крови больных лимфолейкозом. Журн. мед.-биол. исследований. 2018. 6, № 2. С. 165—173.
https://doi.org/10.17238/issn 2542-1298. 2018.6.2.165
14. Kanagaraj K., Rajan V., Pandey B.N., Thayalan K., Venkatachalam P. Primary and secondary bystander effect
and genomic instability in cells exposed to high and low linear energy transfer radiations. Int. J. Radiat. Biol.
2019. 95, № 12. Р. 1648—1658. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1665208
Надійшло до редакції 30.03.2020
92 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 7
М.А. Пілінська, О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, С.М. Кравченко, В.В. Шолойко
REFERENCES
1. Verma, N. & Tiku, A. B. (2017). Significance and nature of bystander responses induced by various agents.
Mutat. Res., 773, pp. 104-121. https://doi.org/10.1016 / j.mrrev.2017.05.003
2. Burdak-Rothkamm, S. & Rothkamm, K. (2018). Radiation-induced bystander and systemic effects serve
as a unifying model system for genotoxic stress responses. Mutat. Res., 778, pp. 13-22. https://doi.org/
10.1016 / j.mrrev.2018.08.001
3. Krzywon, A. & Widel, M. (2019). Bystander Me45 melanoma cells increase damaging effect in uvc
irradiated cells. Photochem. Photobiol., 95, No. 4, pp. 1019-1028. https://doi.org/10.1111 / php.13080
4. Desai, S., Kobayashi, A., Konishi, T., Oikawa, M. & Pandey, B. N. (2014). Damaging and protective bystander
cross-talk between human lung cancer and normal cells after proton microbeam irradiation. Mutat. Res.,
763-764, pp. 39-44. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2014.03.004
5. Ghosh, S., Ghosh, A. & Krishna, M. (2015). Role of ATM in bystander signaling between human monocy-
tes and lung adenocarcinoma cells. Mutat. Res., 794, pp. 39-45. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.
2015.10.003
6. Wang, R., Zhou, T., Liu, W. & Zuo, L. (2018). Molecular mechanism of bystander effects and related ab-
scopal / cohort effects in cancer therapy. Oncotarget, 9, No. 26, pp. 18637-18647. https://doi.org/10.18632/
oncotarget.24746
7. Batson, S. A., Breazzano, M. P., Milam, R. W., Shinohara, E., Johnson, D. B. & Daniels, A. B. (2017). Rationale
for harnessing the abscopal effect as potential treatment for metastatic uveal melanoma. Int. Ophthalmol.
Clin., 57, pp. 41-48. https://doi.org/10.1097/IIO.0000000000000152
8. Kurinny, D. A., Rushkovsky, S. R., Demchenko, O. M., Sholayko, V. V. & Pilinska, M. A. (2020). Evaluation
of the interaction between malignant and normal human peripheral blood lymphocytes during their joint-
separation cultivation. Cytol. Gen., 54, No. 2, pp. 45-50 (in Ukrainian).
9. Zakharov, A. F., Beniush, V. A., Kuleshov, N. P. & Baranovskaya, L. I. (1982). Human chromosomes: Atlas.
Moscow: Meditsina (in Russian).
10. Shemetun, O. V. & Pilinskaya, M. A. (2019). Radiation-induced witness effect - modeling, manifestations,
mechanisms of development, persistence, oncological risks (literature review). Problems of Radiation Medicine
and Radiobiology, Iss. 24, pp. 65-92 (in Ukrainian). https://doi.org/10.33145/2304-8336-2019-24-65-92
11. Atramentova, L. A. (2014). Design and statistics (biological research). Kharkiv: NTMT (in Russian).
12. Talan, O. O. (2012). Cytogenetic indices for spontaneous and radiation-induced somatic chromosomal mu-
tagenesis in persons of different ages. (Extended abstract of candidate thesis). National Research Center
for Radiation Medicine of the NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine (in Ukrainian).
13. Sladkova, E. A., Skorkina, M. Yu. & Shamray, E. A. (2018). Features of mitogenic response of peripheral blood
lymphocytes in patients with lymphocytic leukemia. Journal of Medical and Biological Research, 6, No. 2,
pp. 165-173 (in Russian). https://doi.org/10.17238 / issn 2542-1298. 2018.6.2.165
14. Kanagaraj, K., Rajan, V., Pandey, B. N., Thayalan, K. & Venkatachalam, P. (2019). Primary and secondary
bystander effect and genomic instability in cells exposed to high and low linear energy transfer radiations.
Int. J. Radiat. Biol., 95, No. 12, pp. 1648-1658. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1665208
Received 30.03.2020
M.A. Pilinska, O.V. Shemetun.,
O.A. Talan, O.B. Dibska,
S.M. Kravchenko, V.V. Sholoiko
National Research Center for Radiation Medicine of the NAMS of Ukraine, Kyiv
E-mail: pww@ukr.net
CYTOGENETIC EFFECTS IN MIXED CULTURE
OF BLOOD CELLS FROM PATIENTS WITH CHRONIC LYMPHOCYTIC
LEUKEMIA WITH BLOOD LYMPHOCYTES OF HEALTHY INDIVIDUALS
Using our own experimental model system to study the bystander response phenomenon in somatic human cells
(co-culturing peripheral blood lymphocytes of donors of different gender, which makes it possible to distinguish
cells-inductors and bystander cells by the presence or absence of male sex chromosome Y), we studied the fea-
93ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7
Цитогенетичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію...
tures of the interaction between malignant and normal human cells. To carry out the research, two observation
groups were formed. The comparison group included 7 conditionally healthy volunteers with an uncomplicated
anamnesis (5 female, two male) who denied conscious contact with ionizing radiation and other mutagenic fac-
tors. The group of cancer patients included 7 persons (5 male, two female) with a diagnosis of primary B-cell
chronic lymphocytic leukemia (CLL) before the start of specific therapy. It was found that co-cultivation of
blood cells from CLL patients (cells-inductors) with intact peripheral blood lymphocytes of healthy individuals
(bystander cells) leads to an increase in the frequency of chromosomal aberrations in normal cells (1.52 ± 0.30
and 3.31 ± 0.50 per 100 metaphases, respectively, p < 0.001), which confirms the development of the direct
tumor-induced bystander effect (TIBE).
Keywords: mixed culture of human peripheral blood lymphocytes, chronic lymphocytic leukemia, chromosome
aberration, tumor-induced bystander effect.
|