Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини
Досліджено вплив інтактних лімфоцитів крові умовно здорових осіб на стабільність геному лімфоцитів крові хворих з первинним діагнозом В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ), опромінених in vitro на G₀ стадії клітинного циклу γ-квантами ¹³⁷Cs у дозі 0,50 Гр. Для дослідження використано влас...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2020 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173767 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини / О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 10. — С. 77-84. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-173767 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Пілінська, М.А. 2020-12-19T16:14:06Z 2020-12-19T16:14:06Z 2020 Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини / О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 10. — С. 77-84. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.10.077 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173767 616.155.392:547.979.8+57.086.83:612.112:616-001.28 Досліджено вплив інтактних лімфоцитів крові умовно здорових осіб на стабільність геному лімфоцитів крові хворих з первинним діагнозом В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ), опромінених in vitro на G₀ стадії клітинного циклу γ-квантами ¹³⁷Cs у дозі 0,50 Гр. Для дослідження використано власну модельну систему кокультивування лімфоцитів крові різностатевих осіб, розроблену для вивчення різних проявів феномену bystander response на цитогенетичному рівні. Встановлено зниження радіаційно-індукованої частоти аберацій хромосом в опромінених клітинах хворих на ХЛЛ з 12,88 до 9,56 на 100 метафаз (p < 0,01) внаслідок зменшення рівня аберацій хроматидного типу (з 5,66 до 2,83 на 100 метафаз, p < 0,001), які вва жаються маркерами хромосомної нестабільності. Частота нестабільних цитогенетичних маркерів радіаційної дії (ди центричних і кільцевих хромосом) залишилася незмінною (р > 0,05). Отримані дані свідчать про те, що результатом взаємодії опромінених in vitro клітин крові хворих на В-клітинну ХЛЛ (клітин-мішеней) з інтактними лімфоцитами крові умовно здорових осіб (клітинами-свідками) є зниження рівня хромосомної нестабільності в клітинах-мішенях, що подібно до реалізації ефекту порятунку першого типу. The effect of intact blood lymphocytes from conditionally healthy persons on the genome stability in blood lymphocytes of patients with primary diagnosis of B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) exposed in vitro to γ-quanta ¹³⁷Cs at the G₀ stage of the cell cycle in a dose of 0.5 Gy was investigated. For the study, the own model system of co-cultivation of blood lymphocytes from persons with different genders that permit to study va rious manifestations of the bystander response phenomenon at the cytogenetic level was used. The decrease in the radiation-induced total frequency of chromosome aberrations in irradiated cells of patients with CLL (from 12.88 till 9.56 per 100 metaphases, p < 0.01) due to a reduction in the level of chromatid-type aberrations (from 5.35 till 2.83 per 100 cells, p < 0.001), which are considered as markers of the chromosomal instability, was established. The frequencies of unstable cytogenetic markers of a radiation exposure (dicentric and ring chromosomes) remained unchanged (p> 0.05). The obtained data indicate that the result of the interaction between irradiated in vitro blood cells of patients with B-cell CLL (target cells) with intact blood lymphocytes of relatively healthy individuals (bystander cells) is a decrease of the chromosome instability in target cells, which is similar to the radiation-induced rescue effect type one. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини Realization of the rescue effect at the cytogenetic level due to the interaction between intact normal and irradiated malignant human blood lymphocytes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| spellingShingle |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Пілінська, М.А. Біологія |
| title_short |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| title_full |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| title_fullStr |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| title_full_unstemmed |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| title_sort |
реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини |
| author |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Пілінська, М.А. |
| author_facet |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. Дибська, О.Б. Пілінська, М.А. |
| topic |
Біологія |
| topic_facet |
Біологія |
| publishDate |
2020 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Realization of the rescue effect at the cytogenetic level due to the interaction between intact normal and irradiated malignant human blood lymphocytes |
| description |
Досліджено вплив інтактних лімфоцитів крові умовно здорових осіб на стабільність геному лімфоцитів крові хворих з первинним діагнозом В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ), опромінених in vitro на
G₀ стадії клітинного циклу γ-квантами ¹³⁷Cs у дозі 0,50 Гр. Для дослідження використано власну модельну
систему кокультивування лімфоцитів крові різностатевих осіб, розроблену для вивчення різних проявів
феномену bystander response на цитогенетичному рівні. Встановлено зниження радіаційно-індукованої частоти аберацій хромосом в опромінених клітинах хворих на ХЛЛ з 12,88 до 9,56 на 100 метафаз (p < 0,01)
внаслідок зменшення рівня аберацій хроматидного типу (з 5,66 до 2,83 на 100 метафаз, p < 0,001), які
вва жаються маркерами хромосомної нестабільності. Частота нестабільних цитогенетичних маркерів радіаційної дії (ди центричних і кільцевих хромосом) залишилася незмінною (р > 0,05). Отримані дані свідчать
про те, що результатом взаємодії опромінених in vitro клітин крові хворих на В-клітинну ХЛЛ (клітин-мішеней) з інтактними лімфоцитами крові умовно здорових осіб (клітинами-свідками) є зниження рівня хромосомної нестабільності в клітинах-мішенях, що подібно до реалізації ефекту порятунку першого типу.
The effect of intact blood lymphocytes from conditionally healthy persons on the genome stability in blood
lymphocytes of patients with primary diagnosis of B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) exposed in vitro
to γ-quanta ¹³⁷Cs at the G₀ stage of the cell cycle in a dose of 0.5 Gy was investigated. For the study, the own
model system of co-cultivation of blood lymphocytes from persons with different genders that permit to study
va rious manifestations of the bystander response phenomenon at the cytogenetic level was used. The decrease in
the radiation-induced total frequency of chromosome aberrations in irradiated cells of patients with CLL (from
12.88 till 9.56 per 100 metaphases, p < 0.01) due to a reduction in the level of chromatid-type aberrations (from
5.35 till 2.83 per 100 cells, p < 0.001), which are considered as markers of the chromosomal instability, was established.
The frequencies of unstable cytogenetic markers of a radiation exposure (dicentric and ring chromosomes)
remained unchanged (p> 0.05). The obtained data indicate that the result of the interaction between irradiated
in vitro blood cells of patients with B-cell CLL (target cells) with intact blood lymphocytes of relatively healthy
individuals (bystander cells) is a decrease of the chromosome instability in target cells, which is similar to the
radiation-induced rescue effect type one.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173767 |
| citation_txt |
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізованими лімфоцитами крові людини / О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 10. — С. 77-84. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT šemetunov realízacíâefektuporâtunkunacitogenetičnomurívnívnaslídokvzaêmodíímížíntaktniminormalʹnimitaopromínenimimalígnízovanimilímfocitamikrovílûdini AT talanoo realízacíâefektuporâtunkunacitogenetičnomurívnívnaslídokvzaêmodíímížíntaktniminormalʹnimitaopromínenimimalígnízovanimilímfocitamikrovílûdini AT dibsʹkaob realízacíâefektuporâtunkunacitogenetičnomurívnívnaslídokvzaêmodíímížíntaktniminormalʹnimitaopromínenimimalígnízovanimilímfocitamikrovílûdini AT pílínsʹkama realízacíâefektuporâtunkunacitogenetičnomurívnívnaslídokvzaêmodíímížíntaktniminormalʹnimitaopromínenimimalígnízovanimilímfocitamikrovílûdini AT šemetunov realizationoftherescueeffectatthecytogeneticlevelduetotheinteractionbetweenintactnormalandirradiatedmalignanthumanbloodlymphocytes AT talanoo realizationoftherescueeffectatthecytogeneticlevelduetotheinteractionbetweenintactnormalandirradiatedmalignanthumanbloodlymphocytes AT dibsʹkaob realizationoftherescueeffectatthecytogeneticlevelduetotheinteractionbetweenintactnormalandirradiatedmalignanthumanbloodlymphocytes AT pílínsʹkama realizationoftherescueeffectatthecytogeneticlevelduetotheinteractionbetweenintactnormalandirradiatedmalignanthumanbloodlymphocytes |
| first_indexed |
2025-11-27T01:45:11Z |
| last_indexed |
2025-11-27T01:45:11Z |
| _version_ |
1850791723640291328 |
| fulltext |
77ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 10: 77—84
Ц и т у в а н н я: Шеметун О.В., Талан О.О., Дибська О.Б., Пілінська М.А. Реалізація ефекту порятунку на
цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними та опроміненими малігнізовани-
ми лімфоцитами крові людини. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 10. С. 77—84. https://doi.org/10.15407/
dopovidi2020.10.077
Новим феноменом, пов’язаним з розвитком радіаційно-індукованого ефекту свідка (ra dia-
tion-induced bystander effect (RIBE)), є радіаційно-індукований ефект порятунку (radiatio n-
induced rescue effect (RIRE)), що характеризується впливом на опромінені клітини-мішені
сигналів зворотного зв’язку від неопромінених клітин-свідків, внаслідок чого дія іонізуючої
радіації на клітини-мішені може як послаблюватися (тип 1), так і підсилюватися (тип 2)
[1—3]. Відомості про існування цього феномену з’явились у науковій літературі в 2011 р. [1].
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.10.077
УДК 616.155.392:547.979.8+57.086.83:612.112:616-001.28
О.В. Шеметун, О.О. Талан,
О.Б. Дибська, М.А. Пілінська
ДУ “Національний науковий центр радіаційної медицини НАМН України”, Київ
E-mail: pww@ukr.net
Реалізація ефекту порятунку
на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії
між інтактними нормальними та опроміненими
малігнізованими лімфоцитами крові людини
Представлено членом-кореспондентом НАН України В.А. Кунахом
Досліджено вплив інтактних лімфоцитів крові умовно здорових осіб на стабільність геному лімфоцитів кро-
ві хворих з первинним діагнозом В-клітинна хронічна лімфоцитарна лейкемія (ХЛЛ), опромінених in vitro на
G0 стадії клітинного циклу γ-квантами 137Cs у дозі 0,50 Гр. Для дослідження використано власну модельну
систему кокультивування лімфоцитів крові різностатевих осіб, розроблену для вивчення різних проявів
феномену bystander response на цитогенетичному рівні. Встановлено зниження радіаційно-індукованої ча-
стоти аберацій хромосом в опромінених клітинах хворих на ХЛЛ з 12,88 до 9,56 на 100 метафаз (p < 0,01)
внаслідок зменшення рівня аберацій хроматидного типу (з 5,66 до 2,83 на 100 метафаз, p < 0,001), які
вва жаються маркерами хромосомної нестабільності. Частота нестабільних цитогенетичних маркерів ра-
діаційної дії (ди центричних і кільцевих хромосом) залишилася незмінною (р > 0,05). Отримані дані свідчать
про те, що результатом взаємодії опромінених in vitro клітин крові хворих на В-клітинну ХЛЛ (клітин-мі-
шеней) з інтактними лімфоцитами крові умовно здорових осіб (клітинами-свідками) є зниження рівня хро-
мосомної нестабільності в клітинах-мішенях, що подібно до реалізації ефекту порятунку першого типу.
Ключові слова: змішана культура лімфоцитів крові людини, хронічна лімфоцитарна лейкемія, іонізуюча
радіація, аберації хромосом, ефект порятунку.
78 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 10
О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська
У наступні роки його досліджували на різних клітинних лініях, за умов дії різних типів
іонізуючого випромінювання та з використанням різних біологічних маркерів радіаційної дії,
що було ретельно проаналізовано в огляді Kwan Ngok Yu, в якому також були визначені “бі-
лі плями” у вивченні RIRE й окреслені перспективні напрямки майбутніх досліджень [4].
Нами в 2006 р. була розроблена модельна система для вивчення радіаційно-індуковано-
го ефекту свідка, яка на цитогенетичному рівні дає змогу досліджувати взаємний вплив
опромінених і неопромінених лімфоцитів периферичної крові (ЛПК) людини за умов їх
сумісного культивування [5]. З її застосуванням було встановлено зменшення радіаційно-
індукованої частоти аберацій хромосом у клітинах-мішенях (ЛПК, опромінених in vitro
рентгенівськими променями в дозі 0,25 Гр) за умов 120-годинного сумісного культивування
з неопроміненим ЛПК порівняно з їх окремим культивуванням, що в 2011 р. ми назвали
зворотним ефектом свідка, а зараз називають ефектом порятунку [6].
Подальше вивчення радіаційно-індукованого ефекту порятунку важливе для оцінки
мож ливих негативних медичних наслідків і їх запобігання, що виникають під час проме-
невої терапії онкологічних хворих, яка у разі його реалізації може сприяти активації систем
репарації та стабілізації геному в малігнізованих клітинах, знижуючи ефективність ліку-
вання злоякісних пухлин [4, 7]. Актуальність проблеми взаємного впливу онкотрансфор-
мованих і нормальних клітин для здоров’я людини стимулювала наші дослідження в цьому
напрямку. Починаючи з 2018 р. такі прояви універсального феномену bystander response, як
радіаційно-індукований ефект свідка, пухлино-індукований ефект свідка і радіаційно-інду-
кований ефект порятунку вивчаються нами як наслідки взаємодії між малігнізованими (не-
опроміненими чи опроміненими) та нормальними соматичними клітинами людини за ци-
тогенетичними і молекулярно-генетичними маркерами стабільності геному [8, 9]. Як мо-
дель малігнізованих клітин-мішеней використовуються клітини хворих на В-клітинну
хронічну лімфоцитарну лейкемію (ХЛЛ), як модель інтактних клітин-свідків — ЛПК умов-
но здорових осіб. Встановлено, що за умов сумісного культивування опромінених in vitro
клітин крові хворих на ХЛЛ з ЛПК крові умовно здорових осіб підвищується рівень хро-
мосомної нестабільності в клітинах-свідках внаслідок синергізму між пухлино-індукова-
ним та радіаційно-індукованим ефектами свідка [8]. За допомогою методу кометного елек-
трофорезу окремих клітин (Comet assay) доведено вплив ЛПК умовно здорових осіб як на
опромінені, так і на інтактні клітини крові хворих на ХЛЛ, що обумовлювало зниження в
них рівня геномної нестабільності та посилення апоптичної активності [9]. Проте на цито-
генетичному рівні впливу інтактних нормальних ЛПК людини на стабільність хромосом в
неопромінених клітинах крові хворих на ХЛЛ не виявлено [8].
Метою дослідження було визначення рівня хромосомної нестабільності в опромінених
in vitro γ-квантами 137Cs клітинах хворих на ХЛЛ за умов їх взаємодії в сумісних культурах
з інтактними ЛПК умовно здорових осіб.
Матеріали та методи. Цитогенетичне дослідження виконано на ЛПК людини, що роз-
різнялись за цитогенетичними маркерами статі, наявністю онкологічної патології (В-клі-
тин ної ХЛЛ) та дією іонізуючого випромінювання in vitro.
У дослідження на основі поінформованої згоди були залучені:
сім умовно здорових осіб (п’ять жінок, два чоловіки), які заперечували свідомий кон-
такт з іонізуючою радіацією та іншими мутагенними чинниками;
79ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 10
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними...
сім осіб з діагнозом В-клітинний ХЛЛ (п’ять чоловіків, дві жінки), які проходили ме-
дичне обстеження в поліклініці ННЦРМ чи відділенні радіаційної гематології Інституту
клінічної радіології ННЦРМ.
Згідно з алгоритмом цитогенетичного тесту G0-radiation sensitivity assay, зразки крові,
одержані від хворих на ХЛЛ до початку лікування, опромінювали γ-квантами 137Cs (ви-
промінювач IBL-237C, потужність 2,34 Гр/хв) у дозі 0,50 Гр перед культивуванням. За сто-
совували загальноприйняте окреме культивування ЛПК опроміненої крові хворих на
ХЛЛ за напівмікрометодом і сумісне культивування ЛПК умовно здорових осіб з опромі-
неними клітинами крові хворих на ХЛЛ. Сумісне культивування проводили за розробле-
ною нами модельною системою для вивчення радіаційно-індукованого ефекту свідка [5, 10].
Для постановки змішаних культур кров від кожної умовно здорової особи культивували з
кров’ю одного із хворих на ХЛЛ протилежної статі.
Препарати метафазних хромосом фарбували рівномірно барвником Гімза (Giemsa
stain, Merck, Німеччина). Цитогенетичний аналiз виконували з груповим каріотипуванням,
на зашифрованих препаратах, пiд мiкроскопами зi збiльшенням × 1000. Клітини-свідки і
клітини-індуктори розрізняли за наявністю чи відсутністю статевої чоловічої хромосоми Y.
Під час цитогенетичного аналізу враховували аберацiї хроматидного (одиночні ацентрич-
ні фрагменти, хроматидні обміни) та хромосомного (вільні парні фрагменти, ацентричні
кільця, дицентричні та кільцеві хромосоми, аномальні моноцентрики) типiв.
Загалом було проаналізовано 2473 метафази.
Для кожної точки досліду розраховували відсоток аберантних метафаз і частоту абера-
цій хромосом на 100 метафаз. Дані по окремих точках досліду об’єднували в групи відпо-
відно до дизайну дослідження з подальшим розрахунком середньогрупових значень і ста-
тистичних похибок. Знаходили різницю між середніми значеннями в окремих варіантах
дослідження. Перевірку нульових гіпотез проводили на рівні значущості р 0,05 за допо-
могою критерію Стьюдента [11].
Результати та їх обговорення. Після опромінення крові хворих на ХЛЛ in vitro в дозі
0,50 Гр середньогрупова частота аберантних метафаз в їх лімфоцитах становила 11,55 %,
середньогруповий рівень аберацій хромосом становив 12,88 на 100 метафаз (табл. 1). Спос-
терігали радіаційно-індукований цитогенетичний ефект, характерний для дії іонізуючого
випромінювання в культурі ЛПК людини на G0 стадії мітотичного циклу [12], а саме — пе-
ревищення спонтанної частоти асиметричних і симетричних обмінних аберацій, які є кла-
сичними цитогенетичними маркерами радіаційного впливу (дицентричні та кільцеві хро-
мосоми — 1,57 та 0,48 на 100 метафаз відповідно; аномальні моноцентрики, які формуться
внаслідок транслокацій та інверсій — 1,08 на 100 метафаз). Також в опромінених лімфоци-
тах крові хворих на ХЛЛ зареєстрували зростання частоти простих аберацій хроматидного
та хромосомного типів (одиночних ацентричних фрагментів — 5,66 на 100 метафаз, вільних
парних фрагментів — 4,09 на 100 метафаз), які вважаються цитогенетичними маркерами
хромосомної нестабільності. Останнє, на нашу думку, зумовлено тим, що опромінені
Т-лімфоцити, в яких визначалися цитогенетичні показники, у свою чергу, ставали клітинами-
свідками під час розвитку В-клітинної ХЛЛ [8].
Дослідження цитогенетичних показників у лімфоцитах крові хворих на ХЛЛ, опро-
мінених in vitro в дозі 0,50 Гр, за умов кокультивування з інтактними ЛПК умовно здорових
80 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 10
О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська
осіб показало, що встановлена в них середньогрупова частота аберацій хромосом (9,56 на
100 метафаз) була нижчою за відповідний показник у разі окремого культивування (p < 0,01).
Зниження загальної частоти хромосомних аберацій в опромінених ЛПК хворих на ХЛЛ за
умов їх сумісного культивування з інтактними нормальними клітинами відбувалося пе-
реважно за рахунок зменшення частоти одиночних фрагментів з 5,66 до 2,83 на 100 клі-
тин (p < 0,001).
Частота парних фрагментів та нестабільних цитогенетичних маркерів радіаційної дії
(дицентричних і кільцевих хромосом) не залежала від способу культивування опромінених
ЛПК і залишалася незмінною (р > 0,05). Беручи до уваги останнє, а також те, що під дією
іонізуючої радіації нестабільні та стабільні обмінні аберації індукуються з однаковою часто-
тою, зареєстроване нами зниження рівня аномальних моноцентриків у разі культивування
опромінених клітин крові хворих на ХЛЛ з інтактними лімфоцитами можна пояснити не-
можливістю повного виявлення транслокованих хромосом на рівномірно забарвлених ци-
тогенетичних препаратах за умови, що у перебудови вступали рівноцінні за розмірами час-
тини хромосом, які не змінювали їх величини чи співвідношення хромосомних пліч (цен-
тромерного індексу).
Індивідуальні значення частоти хромосомних пошкоджень в опромінених клітинах кро-
ві хворих на ХЛЛ у разі їх культивування в окремих культурах знаходились у межах від
11,00 до 14,44 на 100 метафаз (табл. 2). Культивування в змішаних культурах з інтактними
лімфоцитами умовно здорових осіб знизило цей показник і звузило межі його коливання
до 8,00—10,05 на 100 метафаз. У всіх обстежених була виявлена тенденція до зниження рів-
ня аберацій хромосом за рахунок зменшення частоти пошкоджень хроматидного типу, що
не корелювала ні з фоновим, ні з радіаційно-індукованим рівнем аберацій хромосом у кліти-
нах крові хворих на ХЛЛ у разі окремого культивування. При цьому у випадках 5, 6, 7 спо-
стерігали нормалізацію частоти аберацій хроматидного типу, що не мала статистично зна-
Таблиця 1. Частота аберацій хромосом у ЛПК хворих на ХЛЛ,
опромінених in vitro в дозі 0,50 Гр, за умов окремого культивування
та в змішаній культурі з інтактними клітинами умовно здорових осіб
Аберації хромосом
Частота аберацій хромосом, на 100 клітин
Окреме культивування
Змішана культура
(ефект порятунку)
Хроматидного типу 5,66 ± 0,80 2,83 ± 0,57*
одиночні фрагменти 5,66 ± 0,80 2,83 ± 0,57*
хроматидні обміни 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
Хромосомного типу 7,22 ± 0,90 6,73 ± 0,86
парні фрагменти 4,09 ± 0,69 4,84 ± 0,74
аномальні моноцентрики 1,08 ± 0,36 0,12 ± 0,12*
дицентричні хромосоми 1,57 ± 0,43 1,42 ± 0,41
кільцеві хромосоми 0,48 ± 0,24 0,35 ± 0,20
Загалом 12,88 ± 1,16 9,56 ± 1,01*
* Статистично значуща відмінність з ЛПК хворих на ХЛЛ, опроміненими in vitro в дозі 0,50 Гр за умов
окремого культивування (p < 0,05 — p < 0,001).
81ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 10
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними...
чущої різниці з фоновим рівнем цих пошкоджень в інтактних клітинах крові хворих на
ХЛЛ (р > 0,05). Індивідуальні значення частоти аберацій хромосомного типу в опроміне-
них клітинах всіх обстежених осіб не залежали від способу їх культивування (окремого чи
сумісного) з інтактними лімфоцитами (р > 0,05).
Аналізуючи узагальнені результати взаємодії нормальних і малігнізованих соматичних
клітин людини за різних умов їх культивування (рисунок), треба звернути увагу на під-
вищений фоновий рівень аберацій хромосом в інтактних клітинах крові хворих на ХЛЛ
у разі їх окремого культивування (2,89 на 100 метафаз) порівняно зі середньогруповою
Таблиця 2. Індивідуальні значення частоти аберацій хромосом
в ЛПК хворих на ХЛЛ, опромінених in vitro в дозі 0,50 Гр,
у разі сумісного культивування з інтактними ЛПК умовно здорових осіб
Ви-
па док
№
Частота аберацій хромосом, на 100 клітин
хроматидного типу хромосомного типу всього
фонова
опромінення
фонова
опромінення
фонова
опромінення
окрема
куль тура
змішана
куль тура
окрема
культура
змішана
культура
окрема
культура
змішана
культура
1 3,00 4,00 3,83 1,00 8,00 6,22 4,00 12,00 10,05
2 2,00 6,00 4,00 1,00 5,00 6,00 3,00 11,00 10,00
3 1,00 5,00 4,00 1,00 6,00 5,00 2,00 11,00 9,00
4 1,33 4,86 3,00 0,67 9,03 7,00 2,00 13,89 10,00
5 1,00 7,00 1,00 1,00 6,00 7,00 2,00 13,00 8,00
6 3,81 5,00 1,45 2,86 8,00 7,97 6,67 13,00 9,42
7 1,43 6,95 2,00 0,00 7,49 8,00 1,43 14,44 10,00
Частота аберацій хромосом у клітинах крові хворих на ХЛЛ за різних умов культивування: 1 — окреме
культивування, фоновий рівень; 2 — кокультивування неопромінених клітин крові хворих на ХЛЛ з не-
опроміненими ЛПК умовно здорових осіб; 3 — окреме культивування, опромінення in vitro в дозі 0,5 Гр;
4 — кокультивування опромінених in vitro в дозі 0,5 Гр клітин крові хворих на ХЛЛ з неопроміненими
ЛПК умовно здорових осіб
82 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 10
О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська
час тотою хромосомних пошкоджень в ЛПК умовно здорових осіб (1,52 на 100 метафаз)
(р < 0,05) [8], що вказує на хромосомну нестабільність у клітинах крові хворих на ХЛЛ.
При цьому варто зазначити, що використаний у наших дослідженнях класичний напівмі-
крометод культивування ЛПК базується на застосуванні мітогену (ФГА), що стимулює по-
діл Т-лімфоцитів, і зареєстрований цитогенетичний ефект стосується тільки цих клітин [8].
Тому за умов окремого культивування неопроміненої крові хворих на ХЛЛ Т-лімфоцити
були первинними клітинами-свідками завдяки розвитку пухлино-індукованого ефекту свід-
ка, що характеризувалося зростанням у них частоти цитогенетичних маркерів нестабіль-
ності геному. Вказане підтверджується виявленням у злоякісно трансформованих В-кліти-
нах у пацієнтів з ХЛЛ специфічних хромосомних аберацій (del13q14, del11q4, del17p13,
del6q21, трисомії 12) [13–15], що свідчить про геномну нестабільність цих клітин та їх здат-
ність до індукції пухлино-індукованого ефекту свідка.
За умов сумісного культивування клітин крові хворих на ХЛЛ з нормальними ЛПК
здорових осіб (вторинними клітинами-свідками) останні не мали статистично значущого
зворотного впливу на Т-лімфоцити хворих на ХЛЛ. Опромінення крові хворих на ХЛЛ ін-
дукувало потужний цитогенетичний ефект у Т-лімфоцитах внаслідок прямої мутагенної дії
іонізуючої радіації та пошкоджувального bystander сигналу з малігнізованих В-лімфоцитів.
Культивування ЛПК крові хворих на ХЛЛ з інтактними лімфоцитами крові умовно здоро-
вих осіб сприяло статистично значущому зменшенню частоти маркерів хромосомної неста-
більності в опромінених Т-лімфоцитах, що свідчить про стабілізацію їх геному і може бути
віднесено до прояву радіаційно-індукованого ефекту порятунку першого типу.
Отримані результати підтверджують можливість маніфестації ефекту порятунку пер-
шого типу в опромінених клітинах крові хворих на ХЛЛ під впливом інтактних нормальних
клітин.
Висновки. Сумісне культивування опромінених in vitro клітин крові хворих на В-клі-
тинну ХЛЛ (клітин-мішеней) з інтактними ЛПК периферичної крові умовно здорових осіб
(клітинами-свідками) призводить до зниження рівня хромосомної нестабільності в клі ти-
нах-мішенях, що подібно до реалізації ефекту порятунку першого типу.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Chen S., Zhao Y., Han W., Chiu S.K., Zhu L., Wu L., Yu K.N. Rescue effects in radiobiology: unirradiated
bystander cells assist irradiated cells through inter-cellular signal feedback. Mutat. Res. 2011. 706. P. 59–64.
https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2010.10.011
2. Lam R.K.K., Fung Y.K., Han W., Yu K.N. Rescue effects: irradiated cells helped by unirradiated bystander
cells. Int. J. Mol. Sci. 2015. 16. P. 2591–2609. https://doi.org/10.3390/ijms16022591
3. Fu J., Yuan D., Xiao L., Tu W., Dong C., Liu W., Shao C. The crosstalk between α-irradiated Beas-2B cells
and its bystander U937 cells through MAPK and NF-κB signaling pathways. Mutat. Res. 2016. 783. P. 1–8.
https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2015.11.001
4. Yu K.N. Radiation-induced rescue effect. Radiat. Res. 2019. 60, Iss. 2. P. 163–170. https://doi.org/10.1093/
jrr/rry109
5. Шеметун О.В., Талан О.О., Пілінська М.А. Модель для дослідження радіаційно-індукованого ефекту
свідка з використанням лімфоцитів периферичної крові людини. Журн. Акад. мед. наук України. 2006.
12, № 3. С. 556–565.
6. Pilinska M., Dybskii S., Shemetun O., Dybska O. Cytogenetic effects. Helth effects of the Chornobyl Acci-
dent — a Quarter of Century Aftermath. Kyiv: DIA, 2011. P. 235–250.
83ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 10
Реалізація ефекту порятунку на цитогенетичному рівні внаслідок взаємодії між інтактними нормальними...
7. Mukherjee S., Chakraborty A. Radiation-induced bystander phenomenon: insight and implications in radio-
therapy. Int. J. Radiat. Biol. 2019. 95, Iss. 3. P. 243–263. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1547440
8. Пілінська М.А., Шеметун О.В., Талан О.О., Дибська О.Б., Кравченко С.М., Шолойко В.В. Цито ге не-
тичні ефекти в змішаній культурі клітин крові хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію з лімфо-
цитами крові здорових осіб. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7. С. 86—93. https://doi.org/10.15407/
dopovidi2020.07.086
9. Kurinnyi D.A., Rushkovsky S.R., Demchenko O.M., Sholoiko V.V., Pilinska M.A. Evaluation of the interac-
tion between malignant and normal human peripheral blood lymphocytes under cocultivation and separate
cultivation. Cytol. Genet. 2020. 54, № 2. P. 124—129. https://doi.org/10.3103/S0095452720020103
10. Шеметун Е.В., Талан О.А., Пилинская М.А. Цитогенетические особенности индукции и персистен ции
радиационно-индуцированного эффекта свидетеля в лимфоцитах крови человека. Цитология и гене-
тика. 2014. 48, № 4. C. 51—58.
11. Артаментова Л.А. Дизайн и статистика (биологические исследования). Харьков: НТМТ, 2014. 255 с.
12. Дьоміна Е.А. Залежність доза—ефект в радіаційній цитогенетиці людини. Проблеми радіаційної меди-
цини та радіобіології. 2019. Вип. 24. C. 235—249. https://doi.org/10.33145/2304-8336-2019-24-235-249
13. Döhner H., Stilgenbauer S., Benner A., Leupolt E., Kröber A., Bullinger L., Döhner K., Bentz M., Lichter P.
Genomic aberrations and survival in chronic lymphocytic leukemia. N. Engl. J. Med. 2000. 343, № 26.
Р. 1910—1916. https://doi.org/10.1056/NEJM200012283432602
14. Durak B., Akay O.M., Aslan V., Ozdemir M., Sahin F., Artan S., Gülbas Z. Prognostic impact of chromosome
alterations detected by FISH in Turkish patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia. Cancer Genet.
Cytogenet. 2009. 188, № 2. P. 65—69. https://doi.org/10.1016/j.cancergencyto.2008.08.019
15. Lai Y.Y., Huang X.J. Cytogenetic characteristics of B cell chronic lymphocytic leukemia in 275 Chinese
patients by fluorescence in situ hybridization: a multicenter study. Chin Med. J. 2011. 124, № 16. P. 2417—
2422.
Надійшло до редакції 31.08.2020
REFERENCES
1. Chen, S., Zhao, Y., Han, W., Chiu, S. K., Zhu, L., Wu, L. & Yu, K. N. (2011). Rescue effects in radiobiology:
unirradiated bystander cells assist irradiated cells through inter-cellular signal feedback. Mutat. Res., 706,
pp. 59-64. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2010.10.011
2. Lam, R. K. K., Fung, Y. K., Han, W. & Yu, K. N. (2015). Rescue effects: irradiated cells helped by unirradia-
ted bystander cells. Int. J. Mol. Sci., 16, pp. 2591-2609. https://doi.org/10.3390/ijms16022591
3. Fu, J., Yuan, D., Xiao, L., Tu, W., Dong, C., Liu, W. & Shao, C. (2016). The crosstalk between α-irradiated
Beas-2B cells and its bystander U937 cells through MAPK and NF-κB signaling pathways. Mutat. Res., 783,
pp. 1-8. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2015.11.001
4. Yu, K. N. (2019). Radiation-induced rescue effect. Radiat. Res., 60, Iss. 2, pp. 163-170. https://doi.org/10.1093/
jrr/rry109
5. Shemetun, O. V., Talan, O. O. & Pilinska, M. A. (2006). Model for the study of radiation-induced bystander
effect using human peripheral blood lymphocytes. Journal of the Academy of Medical Sciences of Uk raine,
12, No. 3, pp. 556-565 (in Ukrainian).
6. Pilinska, M., Dybskii, S., Shemetun, O. & Dybska, O. (2011). Cytogenetic effects. In Helth effects of the
Chornobyl Accident — a Quarter of Century Aftermath (pp. 235-250). Kyiv: DIA.
7. Mukherjee, S. & Chakraborty, A. (2019). Radiation-induced bystander phenomenon: insight and implications
in radiotherapy. Int. J. Radiat. Biol., 95, Iss. 3, pp. 243-263. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1547440
8. Pilinska, M. A., Shemetun, O. V., Talan, O. A., Dibska, O. B., Kravchenko, S. M. & Sholoiko, V. V. (2020).
Cytogenetic effects in mixed culture of blood cells from patients with chronic lymphocytic leukemia with
blood lymphocytes of healthy individuals. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 7, pp. 86-93 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.086
9. Kurinnyi, D. A., Rushkovsky, S. R., Demchenko, O. M., Sholoiko, V. V. & Pilinska, M. A. (2020). Evalua-
tion of the interaction between malignant and normal human peripheral blood lymphocytes under
cocultivation and separate cultivation. Cytol. Genet., 54, No. 2, pp. 124-129. https://doi.org/10.3103/S009
5452720020103
84 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 10
О.В. Шеметун, О.О. Талан, О.Б. Дибська, М.А. Пілінська
10. Shemetun, O. V., Talan, O. A. & Pilinska, M. A. (2014). Cytogenetic features of induction and persistence of
radiation-induced bystander effect in human lymphocytes. Cytol. Genet., 48, No. 4, pp. 51-58 (in Russian).
11. Atramentova, L. A. (2014). Design and statistics (biological research). Kharkiv: NTMT (in Russian).
12. Djomina, E. A. (2019). The dependence of dose/effects in human radiation сytogenetics. Problems of Ra dia-
tion Medicine and Radiobiology, Iss. 24, pp. 235-249. https://doi.org/10.33145/2304-8336-2019-24-235-249
13. Döhner, H., Stilgenbauer, S., Benner, A., Leupolt, E., Kröber, A., Bullinger, L., Döhner, K., Bentz, M. &
Lichter, P. (2000). Genomic aberrations and survival in chronic lymphocytic leukemia. N. Engl. J. Med.,
343, No. 26, pp. 1910-1916. https://doi.org/10.1056/NEJM200012283432602
14. Durak, B., Akay, O.M., Aslan, V., Ozdemir, M., Sahin, F., Artan, S. & Gülbas, Z. (2009). Prognostic impact of
chromosome alterations detected by FISH in Turkish patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia.
Cancer Genet. Cytogenet., 188, No. 2, pp. 65-69. https://doi.org/10.1016/j.cancergencyto.2008.08.019
15. Lai, Y. Y. & Huang, X. J. (2011). Cytogenetic characteristics of B cell chronic lymphocytic leukemia in 275
Chinese patients by fluorescence in situ hybridization: a multicenter study. Chin Med. J., 124, No. 16,
pp. 2417-2422.
Received 31.08.2020
O.V. Shemetun, O.A. Talan,
O.B. Dibska, M.A. Pilinska
National Research Center for Radiation Medicine of the NAMS of Ukraine, Kyiv
E-mail: shemetun@ukr.net
REALIZATION OF THE RESCUE EFFECT
AT THE CYTOGENETIC LEVEL DUE TO THE INTERACTION
BETWEEN INTACT NORMAL AND IRRADIATED
MALIGNANT HUMAN BLOOD LYMPHOCYTES
The effect of intact blood lymphocytes from conditionally healthy persons on the genome stability in blood
lymphocytes of patients with primary diagnosis of B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) exposed in vitro
to γ-quanta 137Cs at the G0 stage of the cell cycle in a dose of 0.5 Gy was investigated. For the study, the own
model system of co-cultivation of blood lymphocytes from persons with different genders that permit to study
va rious manifestations of the bystander response phenomenon at the cytogenetic level was used. The decrease in
the radiation-induced total frequency of chromosome aberrations in irradiated cells of patients with CLL (from
12.88 till 9.56 per 100 metaphases, p < 0.01) due to a reduction in the level of chromatid-type aberrations (from
5.35 till 2.83 per 100 cells, p < 0.001), which are considered as markers of the chromosomal instability, was estab-
lished. The frequencies of unstable cytogenetic markers of a radiation exposure (dicentric and ring chromosomes)
remained unchanged (p> 0.05). The obtained data indicate that the result of the interaction between irradiated
in vitro blood cells of patients with B-cell CLL (target cells) with intact blood lymphocytes of relatively healthy
individuals (bystander cells) is a decrease of the chromosome instability in target cells, which is similar to the
radiation-induced rescue effect type one.
Keywords: mixed culture of human blood lymphocytes, B-cell chronic lymphocytic leukemia, ionizing radiation,
chromosomal instability, radiation-induced rescue effect.
|