Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення
Аналізуючи численні цитогенетичні дослідження дозових залежностей при дії малих доз радіації можна зробити висновок про їхній складний та немонотонний характер із наявністю плато. Вважається, що при побудові калібрувальниих кривих "доза - ефект" необхідно враховувати індивідуальну радіочут...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18809 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення / Е.А. Дьоміна, О.М. Ворощук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 166-175. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859617884581396480 |
|---|---|
| author | Дьоміна, Е.А. Ворощук, О.М. |
| author_facet | Дьоміна, Е.А. Ворощук, О.М. |
| citation_txt | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення / Е.А. Дьоміна, О.М. Ворощук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 166-175. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів |
| description | Аналізуючи численні цитогенетичні дослідження дозових залежностей при дії малих доз радіації можна зробити висновок про їхній складний та немонотонний характер із наявністю плато. Вважається, що при побудові калібрувальниих кривих "доза - ефект" необхідно враховувати індивідуальну радіочутливість, яка пов’язана з інтенсивністю процесів репарації.
На основе анализа данных многочисленных цитогенетических исследований влияния малых доз радиации на зависимости “доза – эффект” можно сделать вывод о их сложном и немонотонном характере с образование плато. Предполагается, что при описании калибровочных кривых "доза-эффект" нужно учитывать индивидуальную радиационную чувствительность, связанную с интенсивностью процессов репарации.
Analysis of numerous cytogenetic investigations of dose dependencies of low dose radiation effects led to the conclusion of their complex non-monotonic character with plateau presence. It is assumed that obtaining of “dose-effect” calibration curves should take into account value of individual radiation sensitivity.
|
| first_indexed | 2025-11-28T22:30:30Z |
| format | Article |
| fulltext |
166 ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
УДК 577. 391:615.849.12:576.312.33
ЗАКОНОМІРНОСТІ УТВОРЕННЯ
АБЕРАЦІЙ ХРОМОСОМ
У СОМАТИЧНИХ КЛІТИНАХ ЛЮДИНИ
ЗАЛЕЖНО ВІД ДОЗИ ОПРОМІНЕННЯ
Е. А. ДЬОМІНА., О. М. ВОРОЩУК
Інститут експериментальної патології,
онкології та радіобіології імені Р. Є. Кавецького НАН України
Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45,
тел: 8 (044) 257 94 69, e&mail: drozd@onconet.kiev.ua
Аналізуючи численні цитогенетичні дослідження дозових залежностей при дії
малих доз радіації, можна зробити висновок про їхній складний та немонотон�
ний характер із наявністю плато. Вважається, що при побудові калібрувальних
кривих “доза — ефект” необхідно враховувати індивідуальну радіочутливість,
яка пов’язана з інтенсивністю процесів репарації.
Ключові слова: “ доза – ефект”, аберації хромосом, математична модель.
Вступ. Проблема біологічної оцінки дії іонізуючої радіації на людину
залишається однією з найактуальніших у сучасній радіаційній біо&
логії. Найпріоритетнішими завданнями для її рішення є вивчення за&
лежностей “доза — ефект” для різних біологічних показників, особли&
во в діапазоні малих доз опромінення. Оскільки однією із основних міше&
ней при дії іонізуючого випромінювання на людину є спадковий апарат
клітин, то інтенсивність пошкодження геному зараховують до якісних і
кількісних показників опромінення [1].
Особливо актуальною є проблема впливу малих доз радіації у зв’яз&
ку з виникненням необхідної оцінки та прогнозуванням несприятливих
наслідків Чорнобильської катастрофи не тільки для здоров’я населен&
ня України, але й для популяції людини в цілому. Невизначеність харак&
теру дозової залежності біологічних ефектів у ділянці малих доз уск&
ладнює вирішення цілої низки проблем як фундаментального (механіз&
ми радіаційного мутагенезу і канцерогенезу), так і прикладного зна&
чення (оцінка генетичного і канцерогенного ризику, удосконалення біо&
логічної дозиметрії). Існуючі на даний час оцінки ризику негативних
наслідків дії низьких доз радіації ґрунтуються на екстраполяції ефектів
із високих доз на низькі. Правомірність такого підходу активно дослі&
Оглядові статті
© Е. А. ДЬОМІНА., О. М. ВОРОЩУК, 2008
167ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Закономірності утворення аберацій хромосом у соматичних клітинах людини ...
джують спеціалісти, причому більшість
аргументів наводиться проти такої ек&
страполяції.
Біологічна (цитогенетична) до-
зиметрія. Показником кількісної ра&
діобіології є поглинена енергія іонізу&
ючого випромінювання, тобто доза, а
фізичні та хімічні механізми взаємодії
іонізуючих випромінювань із біологіч&
ними структурами визначаються енер&
гетикою процесу [2]. Тому біологічна
дозиметрія – це визначення величини
дози іонізуючого випромінювання.
На відміну від біологічної дозиметрії
використання біологічної індикації об&
межується завданнями орієнтовної
оцінки тяжкості променевого уражен&
ня, у той час як вимоги до біологічного
дозиметра значно вищі: точність виз&
начення величини поглиненої дози з
помилкою порядку 5–10% при дозах
опромінення, що перевищують 1,0 Гр
[3].
Існує ряд критеріїв, які обумовлю&
ють застосування методів біологічної
дозиметрії [4,5]. Коротко ці критерії
зводяться до такого: дозова за&
лежність ефекту в широкому діапазоні
доз; висока радіочутливість (зміна ве&
личини ефекту на одиницю дози раді&
ації); прояв реакції, що використо&
вується як індикатор, протягом визна&
ченого часу після опромінення; про&
стота одержання вихідного матеріалу
для аналізу; специфічність ефекту до
дії іонізуючої радіації.
Однією з небагатьох таких тест&си&
стем є культура лімфоцитів перифе&
ричної крові людини [1,6,7]. Невисокий
спонтанний рівень хромосомних абе&
рацій у лімфоцитах периферичної
крові, з одного боку, і, навпаки, висо&
кий ступінь радіочутливості хромосом
людини порівняно з хромосомами
інших видів, з іншого, дозволяють віро&
гідно реєструвати радіаційно&індуко&
вані структурні ушкодження при досить
низьких дозах порядку сГр.
Перш ніж перейти до обговорення
характеру дозових кривих, побудова&
них за цитогенетичними показниками,
вважаємо за доцільне зупинитися на
дефініції дози.
Доза — це макроскопічна величина,
що характеризує середню енергію, яка
поглинена одиницею маси речовини,
що опромінюється [8]. До аварії на
Чорнобильській АЕС розвивалися пе&
реважно такі радіобіологічні напрямки,
у яких досліджували ефекти опромі&
нення у великих дозах (понад 1 Гр). Ре&
зультати цих досліджень дозволили
з’ясувати механізми виникнення і ре&
парації променевих ушкоджень, зрозу&
міти клініко&гематологічний перебіг
гострої променевої хвороби і т. д. Нині
однією з найважливіших і в той же час
найскладніших, до кінця не вирішених
проблем радіобіології та радіаційної
медицини є проблема біологічної дії
малих доз. Саме визначення поняття
“малі дози” та їхні ефекти наразі скла&
дають предмет дискусії.
Класичне мікродозиметричне виз&
начення “малої дози” випромінювання
– це доза, при якій на один чуттєвий
об’єм клітини припадає в середньому
один трек [9]. Таким чином, це доза
одиночної дії, яка залежить від якості
випромінювання, довжини перебігу і
траєкторії частки в досліджуваному
мікрооб’ємі, його щільності, тобто
вона є стохастичною величиною.
Аналіз мікродозиметричних даних по&
казав, що для мікрооб’єктів із діамет&
ром 8 мкм (що відповідає діаметру
ядер лімфоцитів людини) – це доза
одиночної події, яка залежить від
енергії частки та знаходиться в інтер&
валі декількох мГр. Ця доза мінімальна
(6 мГр) для електронів з енергіями 20
– 25 кеВ, для протонів і альфа&части&
168 ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Е. А. Дьоміна, О. М. Ворощук
нок із енергіями 1–10 МеВ – близька
до 20–100 мГр і 200 мГр відповідно, для
гамма&променів 60Со ,137Cs, 250 кВ
рентгенівського випромінювання – від
одиниць до декількох десятків мГр та
для нейтронів із енергією 14 МеВ – де&
сятки мГр [8].
Визначення малої дози жорстко
прив’язане до поняття “чуттєвий
об’єм”. Якщо за “чуттєвий об’єм” вва&
жати клітинне ядро, то доза, що при&
падає на акт енергопоглинання при дії
рідкоіонізуючого випромінювання,
буде дорівнювати 0,2–0,3 сГр, якщо ж
мішенню для випромінювання вважа&
ти ДНК, що складає в еукаріотичних
клітинах 1–2%, то, за даними [10], ці
дози складають 20–30 сГр.
До малих доз зараховують такі, що
перевищують природний фон на 1 по&
рядок [11], 10–15 сГр і нижче [12], де&
кілька сГр – 1 Гр [13]. VI Греєвську кон&
ференцію, праці якої видано у 1980 р.,
було присвячено теоретичним і прак&
тичним аспектам проблеми життєді&
яльності клітин, опромінених у малих
дозах, які визначалися науковими ав&
торитетами світу як діапазон 2,0–
2,5 Гр, тобто це дози, які найчастіше
використовуються в променевій те&
рапії онкологічних хворих [14]. У свою
чергу, Севанькаєв О. В. пропонує за&
лежно від рівня цитогенетичних ефек&
тів, індукованих радіацією, розрізняти
три діапазони доз: діапазон низьких
доз (0,01–0,5 Гр), діапазон середніх
(1–5 Гр) та високих (5–12 Гр) доз [15].
Поняття “ефекти малих доз” впер&
ше застосував Л. Х. Ейдус, в якому об’&
єднав чотири феномени, що реєстру&
ються при дозі менше 0,5 Гр: адаптив&
на відповідь; стимуляція проліферації;
активація клітинного метаболізму та
загибель лімфоїдних клітин [за 16].
Взагалі пильна увага до малих доз виз&
начена, насамперед, відомим основ&
ним радіобіологічним парадоксом –
непропорційно високий біологічний
ефект порівняно із поглиненою енер&
гією [17]. У 80&ті роки минулого сто&
ліття основним непорушним положен&
ням радіобіології були: чим менша
доза, тим менша шкода, хоча вона за&
лишається, якою малою б не була, до&
зою опромінення. Більш того, основні
механізми дії іонізуючої радіації, вста&
новлені при дії великих доз, справед&
ливі в будь&якому діапазоні доз і доз&
воляють розраховувати ймовірність
шкоди при кожній, як завгодно малій
величині дози. Звідси проблема малих
доз зводиться до встановлення
мінімальних значень, при яких можна
реєструвати пошкодження, які індуко&
вані радіацією на організмовому, тка&
нинному, клітинному чи молекулярно&
му рівнях. Оскільки ймовірність виник&
нення таких пошкоджень падає зі
зменшенням дози за суворо встанов&
леними закономірностями (лінійна,
лінійно&квадратична й ін.), то це не
дозволяє об’єктивно визначати ділян&
ку малих доз [18].
Апробованим методом оцінки по&
глинених доз в аварійних ситуаціях є
використання цитогенетичної дози&
метрії, при якій величина дози оці&
нюється за рівнем аберацій хромосом&
ного типу в лімфоцитах периферичної
крові [19,20].
Підкреслимо, що лімфоцити пери&
феричної крові — це унікальний об’єкт
для проведення радіаційно&цитогене&
тичних досліджень завдяки своїм
особливостям, основні з яких такі [21]:
— лімфоцити периферичної крові
знаходяться у стані спокою (G0 стадія),
будучи природно синхронізованою по&
пуляцією клітин. Щоб активувати їх до
поділу, необхідно застосувати мітоген,
наприклад, фітогемаглютинін, що сти&
169ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Закономірності утворення аберацій хромосом у соматичних клітинах людини ...
мулює Т&клітини до бластотрансфор&
мації;
— використання культури лімфо&
цитів периферичної крові надає уні&
кальну можливість проводити дослід&
ження безпосередньо на клітинах лю&
дини, а не вдаватися до вимушеної ек&
страполяції ефектів із модельних біо&
логічних об’єктів, що часто супровод&
жуються певними похибками;
— у культурі лімфоцитів периферич&
ної крові умовно здорових донорів
спонтанний рівень хромосомних абе&
рацій невисокий і становить в серед&
ньому 1,0–1,5% (при верхній межі 3%).
Висока радіочутливість лімфоцитів, як
в умовах in vivo, так і in vitro, дозволяє
реєструвати достовірне підвищення
індукованого рівня аберацій хромосом
над спонтанним при достатньо низьких
рівнях радіації;
— висока мобільність лімфоцитів у
кровообігу, розподіл лімфатичних
вузлів по всьому організму та здатність
лімфоцитів акумулювати аберації хро&
мосом дозволяють оцінити радіочут&
ливість організму людини в цілому.
Для біологічної (цитогенетичної)
дозиметрії, що заснована на реєст&
рації нестабільних хромосомних
обмінів у лімфоцитах периферичної
крові людини, вирішальним є корект&
не співставлення частоти цитогенетич&
них показників іn vivo з параметрами
калібрувальної кривої “доза — ефект”,
яку побудовано при опроміненні
лімфоцитів іn vitro. Причому основою
такого методичного підходу є поло&
ження про однакову променеву реак&
цію цих “індикаторних” клітин в умовах
опромінення іn vivо та in vitro [22].
Променевими маркерами при вико&
нанні цитогенетичної дозиметрії є не&
стабільні аберації хромосомного типу,
а саме дицентричні хромосоми та цен&
тричні кільця; так як частота останніх
складає всього 5–10% порівняно з ча&
стотою дицентриків, то поглинену
дозу опромінення коректно реконстру&
ювати, співставляючи рівень дицент&
ричних хромосом із стандартною кри&
вою “доза — ефект” (отриману в умо&
вах in vitro) [23–25]. Тому побудова
стандартних кривих “доза — ефект” є
відповідальним завданням і потребує
виконання строгих цитогенетичних ек&
спериментів, особливо при дії малих
доз радіації, незважаючи на те, що
нижня межа чутливості цитогенетично&
го методу складає 0,02–0,1 Гр [26]. Без
сумніву, це завдання є досить склад&
ним, а вирішення його крім теоретич&
ного має і практичне значення. Саме
тут полягає основна проблема радіа&
ційної цитогенетики на майбутнє, що
насамперед пов’язано з вдосконален&
ням біодозиметрії в ділянці малих доз
радіації з урахуванням того, що гене&
тичні пошкодження відіграють критич&
ну роль у розвитку радіаційного мута&
генезу і канцерогенезу. Ця проблема
набуває актуальності у зв’язку з тим,
що дії “малих” доз іонізуючого випро&
мінювання зазнає дедалі більший кон&
тингент людей як за рахунок впливу
факторів Чорнобильської катастрофи
(проживання на територіях, забрудне&
них радіонуклідами), так і за рахунок
медичних обстежень із використанням
джерел іонізуючого випромінювання.
Розвиток ядерної енергетики, нагро&
мадження ядерних відходів атомних
реакторів незмінно супроводжувати&
муться зростанням рівнів опромінення
[27]. Складність завдання цитогене&
тичної дозиметрії, що виникає при
оцінці мутагенного впливу малих доз
радіації, є також відносно невисокий
порівняно з контролем рівень індуко&
ваного цитогенетичного ефекту, для
виявлення якого необхідно аналізува&
170 ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Е. А. Дьоміна, О. М. Ворощук
ти великі вибірки клітин — не менше
500 метафаз на кожну дозу [28].
Основний висновок робіт, викона&
них із метою дослідження дозових кри&
вих, полягає в тому, що кількісні зако&
номірності формування структурних
ушкоджень хромосом у діапазоні низь&
ких доз відрізняються від таких при дії
високих доз радіації. Дослідження біо&
хімічних, біофізичних та функціональ&
них параметрів клітин ссавців показу&
ють, що при γ&опроміненні в діапазоні
малих доз вихід пошкоджень на одини&
цю дози вищий, ніж при дії середніх та
високих доз [29].
Відомі російські радіобіологи
М.В. Лучник та О.В. Севанькаєв впер&
ше спостерігали і описали утворення
плато на дозовій кривій для дицент&
риків у ділянці 100–300 мГр при γ&оп&
роміненні лімфоцитів в інтервалі доз
50–400 мГр [30]. Дослідження законо&
мірностей утворення структурних пе&
ребудов у ділянці низьких доз радіації
показали, що вони індукують вище те&
оретично очікуваного (при екстрапо&
ляції ефекту з вищих доз) рівень хро&
мосомних аберацій. Крім того, в діапа&
зоні доз 100–300 мГр для аберацій об&
мінного типу (дицентриків) виявлено
плато, тобто дозонезалежна ділянка,
що унеможливлює виконання біодози&
метрії в цьому інтервалі доз. Більшість
авторів пояснює цей факт, керуючись
гіпотезою Н. В. Лучника [31], відповід&
но до якої в клітині існує два механіз&
ми репарації: “регулярний”, який за&
безпечує репарацію спонтанних гене&
тичних пошкоджень. та “аварійний”,
що вмикається при відносно високих
рівнях радіаційно&індукованих по&
шкоджень. Отже, виходячи з положень
даної гіпотези, утворення плато на до&
зовій кривій автори [30] пояснюють
тим, що при дозах 100–300 мГр “регу&
лярна” репарація не справляється з
індукованими генетичними пошкод&
женнями, рівень яких недостатньо ви&
сокий, щоб запустити механізм “авар&
ійної” репарації.
У роботі [32] на культурі лімфоцитів
людини встановлено, що дозова кри&
ва для дицентриків в інтервалі доз 3–
290 мГр має чітко виражений ступінча&
тий характер, при цьому одне плато (3–
10 мГр) знаходиться нижче, а друге
(19–48 мГр) – вище контрольного
рівня. Порівняно з контролем відмін&
ності стають статистично вірогідними,
починаючи з дози опромінення
290 мГр. Тому автори роблять висно&
вок, що поріг для дицентриків знахо&
диться в діапазоні доз 48–290 мГр.
Інтерпретація характеру дозових
кривих на основі аберацій хромо-
сом. З метою об’єктивнішої оцінки ци&
тогенетичних даних доцільно зупини&
тись на методології інтерпретації ха&
рактеру дозових кривих. Відомо, що
найпопулярнішою є так звана лінійно&
квадратична модель, розвинута на ос&
нові мікродозиметричних концепцій,
які Келлер і Россі сформулювали у
відомій теорії дуальної дії [33]. У рам&
ках цієї моделі дозові криві, проміжні
між лінійною та квадратичною (біль&
шість саме таких дозових кривих опи&
сано в літературі), пояснюються тим,
що енергія, яку повинні поглинути
мішені для виникнення біологічного
ефекту, може бути отримана в резуль&
таті як одного, так і двох влучень. У
зв’язку з цим криві описуються рівнян&
ням:
Y = αD + βD2 +С
і вважаэться, що коєфіцієнти, які сто&
ять перед D і D2, відображають віднос&
ну роль двох механізмів.
Класична інтерпретація утворення
аберацій хромосом при рідкоіонізую&
чому випромінюванні передбачає
171ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Закономірності утворення аберацій хромосом у соматичних клітинах людини ...
лінійну залежність ефекту від дози для
однорозривних аберацій (делецій) та
квадратичну – для дворозривних
(обмінів). Це пов’язують із тим, що абе&
рації обмінного типу є наслідком взає&
модії двох первинних уражень, і рівень
їх зростає пропорційно квадрату чис&
ла уражень, а кількість делецій – про&
порційно числу уражень.
Проте у деяких випадках як лінійні,
так і лінійно&квадратичні моделі
“доза — ефект” не дають задовільно&
го наближення до істинних функціо&
нальних залежностей [26]. Заслуговує
на увагу дослідження [34], в якому по&
будовано калібрувальну криву залеж&
ності виходу дицентриків від дози при
опроміненні лімфоцитів in vivo. Це дос&
лідження проведено на 8 онкологічних
хворих, які зазнали тотального опро&
мінення у діапазоні доз 10–50 сГр до
початку локальної променевої терапії.
Швидкість наростання рівня дицент&
риків з дозою опромінення в умовах in
vivo видалася нижчою, ніж при опромі&
ненні лімфоцитів у тих самих хворих в
умовах in vitro. Це може означати, що
при біодозиметрії, яка базується на
частоті дицентриків, за допомогою ка&
лібрувальної кривої “доза — ефект” in
vitro величини поглинених доз можуть
бути розраховані некоректно. Зазна&
чимо, що для опису форми кривої ви&
живання клітин ссавців також широко
використовують традиційну лінійно&
квадратичну модель. Однак отримані
дані показують, що використання
лінійно&квадратичної моделі і в цьому
випадку недостатньо коректно, так як
вона “недооцінює” ефект опромінення
при дозах < 1,0 Гр [35].
У роботі [36] для описання дозової
залежності аберантних клітин у мери&
стемі ячменю при низьких рівнях опро&
мінення застосовано кусково&лінійну
модель з чіткішою апроксимацією ек&
спериментальних даних порівняно з
іншими моделями, в тому числі
лінійною. Автори роботи [37], викона&
ної на культурі лімфоцитів периферич&
ної крові, також дійшли висновку, що
побудова дозових залежностей для
різних цитогенетичних показників та
умов опромінення, коректна інтерпре&
тація отриманих залежностей потре&
бує використання динамічніших сучас&
них математичних моделей, ніж тради&
ційних лінійної та лінійно&квадратичної.
Авторами здійснено побудову калібру&
вальних дозових кривих для цитогене&
тичних показників на основі моделі
сплайнової регресії і порівняння точної
запропонованої моделі з лінійною та
лінійно&квадратичною. Аналіз резуль&
татів показав, що як при γ&, так і при
нейтронному опроміненні кусково&
лінійні сплайни мають меншу похибку
порівняно з іншими моделями. Крім
того, використання методу апрокси&
мації експериментальних залежностей
“доза — ефект” на основі сплайнової
моделі не тільки зменшує похибку виз&
начення величини дози опромінення, а
надає можливість прогнозувати ефект
виходу калібрувальної кривої на плато
[37].
Враховуючи, що в більшості ситу&
ацій, особливо внаслідок Чорно&
бильської катастрофи, має місце хро&
нічне чи пролонговане або фракціоно&
ване опромінення, для реконструкції
дози при таких режимах опромінення
коректно використовувати калібру&
вальні дозові криві, що побудовані in
vitro при таких же умовах опромінення
“індикаторних” клітин. Вирішити це
завдання складно, тому що лімфоци&
ти мають короткий термін життя поза
організмом. У роботі [38] побудовано
таку калібрувальну криву з метою ре&
конструкції індивідуальної дози за
рівнем транслокацій, що реєстрували
172 ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Е. А. Дьоміна, О. М. Ворощук
за допомогою FISH&методу, на випадок
безконтрольного фракціонованого оп&
ромінення (дані цитогенетичних обсте&
жень 5 онкологічних хворих, які прохо&
дили курс тотального фракціоновано&
го опромінення в дозі 10 сГр на фрак&
цію). Дозові залежності задовільно
описувалися лінійною функцією. Пра&
вомірність сучасного методичного
підходу до реконструкції величини по&
глиненої дози доведено в методичних
рекомендаціях [39].
Результати багаточисленних дослі&
джень свідчать про модифікацію раді&
аційних ефектів під впливом багатьох
факторів. Наприклад, радіаційний
ефект на хромосомному рівні клітин
людини залежить від конденсації хро&
мосом, білково&нуклеїнових взає&
модій, співвідношенням еу& та гетеро&
хроматину, стадій мітотичного циклу,
умов опромінення, застосування
радіопротекторів та радіосенсибіліза&
торів, інтенсивності процесів репа&
рації, температури, вмісту кисню і т.д.
Відбувається ампліфікація генів, що
відповідають за радіорезистентність
клітин, активуються мобільні генетичні
елементи і т. д. На тканинному рівні мо&
дифікація променевого ефекту відбу&
вається за рахунок апоптозу, адаптації
генетичної нестабільності та ін.
Висновки
На даному етапі вирішення актуаль&
ної проблеми малих доз радіації та їхніх
біологічних (в тому числі на хромосом&
ному рівні соматичних клітин) ефектів
проаналізовані нами джерела літера&
тури не дозволяють однозначно визна&
чити характер дозової залежності
ефектів у ділянці дії низьких рівнів ра&
діації. Спостерігали складнішу, ніж
лінійна або лінійно&квадратична за&
лежність та наявність на дозовій кривій
плато, але у різних авторів вона про&
являється в різних діапазонах дослід&
жених доз.
На наш погляд, одна з основних
причин невирішення проблеми корект&
ної біологічної (цитогенетичної) дози&
метрії обумовлена тим, що при пере&
рахунках дози іn vivo на основі каліб&
рувальних кривих, побудованих при те&
стуючому опроміненні, не враховуєть&
ся радіаційна чутливість організму кон&
кретного індивідуума, яка генетично
детермінована та тісно пов’язана з
процесами репарації радіаційно&інду&
кованих пошкоджень. Доречно навес&
ти висновок C. Mothersill et al. [за 40]:
“Зрозуміло, що генетична схильність є
вирішальною і, можливо, навіть важли&
вішою, ніж доза опромінення”.
Перелік літератури
1. Севанькаев В. А. Радиочувствитель&
ность лимфоцитов человека в митоти&
ческом цикле.— М., Энергоатомиздат,
1987. — 160 с.
2. Ильин Л. А. Радиобиология и радиаци&
онная медицина – проблемы и перс&
пективы их взаимодействия в рамках
регламентации ионизирующих излуче&
ний // Мед. радиология и радиац. бе&
зопасность.& 1998. – Т. 43, № 1. –
С. 8–17.
3. Комар В. Е. Современное состояние
проблемы биологической индикации
лучевых поражений // Радиобиология.
– 1992. – Т. 32, № 1. – С. 84–96.
4. Мазурик В. К. Некоторые проблемы
радиационной биохимии ДНК // Совре&
менные проблемы радиобиологии. Ра&
диационная биохимия / Под ред.
Е. Ф. Романцова. — М.: Атомиздат,
1975. — Т. 4. – С. 5–59.
5. Altman K. J. Criteria for the evaluation and
selection of radiation induced metabolic
changes as biochemical indicator of
radiation damage // Biochemical
indicators of radiation injury in man: Proc.
Sci. Meet. / Paris – Le Vesinet. — IAEA /
WHO/ Vienna: IAEA, 1971. – Р. 11–32.
173ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Закономірності утворення аберацій хромосом у соматичних клітинах людини ...
6. Biological dosimetry: chromosomal
aberrations analysis for dose assessment.
Technical Reports series № 260. – Vienna:
Int. Atom. Energy Agency, 1986. – 69 р.
7. United Nations. Genetic and somatic
effects of ionizing radiation. United. Nat.
Sci. Comm. on the effects of atomic
radiation (1986):Report to the General
Assembly,with annexes. – New York:
United Nat. sales publ., 1986. – 237 p.
8. Спитковский Д. М. Концепция действия
малых доз ионизирующих излучений на
клетки и ее возможные приложения к
трактовке медико&биологических по&
следствий // Радиобиология. – 1992. –
Т. 32, № 3. – С. 383–400.
9. ICRU, Report 36. Microdosimetry. –
Maryland: Int. Comis. on Radiat. Units and
Measur., 1983. – 170 p.
10. Burkart W., Heusser P., Vijalfxmi H.
Microdosimetric constraints on specific
adaption mechanisms to reduce DNA
damage caused by ionizing radiation //
Radiat. Protect. Dosim. – 1990. – Vol. 31,
№1/4. – P. 269–274.
11. Барабой В. А. Особенности биологи&
ческого действия ионизирующего из&
лучения в малых дозах // Врачеб. дело.
– 1991. — № 7. – C. 111–112.
12. Корогодин В. И., Корогодина В. П. Он&
кологенные последствия облучения
человека // Мед. радиология и радиац.
безопасность. – 1997. – Т. 42, № 2. –
С. 26–30.
13. Готлиб В. Я., Пелевина И. И., Коноп�
ля Е. Ф. и др. Некоторые аспекты био&
логического действия малых доз ради&
ации // Радиобиология. – 1991. – Т. 31.,
№ 3. – С. 318–325.
14. Жизнеспособность клеток, облученных
в малых дозах: теоретические и клини&
ческие аспекты: Тр.6&й Греевской
конф. (Лондон, 1974) / Под. ред. С. Аль&
нер. – М.: Медицина, 1980. – 205 с.
15. Севанькаев А. В. Современное состо&
яние вопроса количественной оценки
цитогенетических эффектов в области
низких уровней радиации. Сб. конф.
Актуальные проблемы радиационной
биологии и радиационной генетики.
Обнинск, 1990, С. 113–116 .
16. Ярмоненко С. П. К проекту националь&
ной концепции радиационно&генети&
ческого нормирования // Медицинская
радиология и радиационная безопас&
ность. –2000.– Т. 45, № 3.– С. 5&32.
17. Кудряшов Ю. Б. Радиобиология в сис&
теме естественных наук // Радиобио&
логия. – 1991. – Т. 31, № 1. – С. 6–15.
18. Кузин А. М. Проблема малых доз и идеи
гормезиса в радиобиологии // Радио&
биология.– 1991.– Т. 31, № 1.– С. 6–15.
19. Севанькаев А. В., Моисеенко В. В.,
Цыб А. Ф. Возможности применения
методов биологической дозиметрии
для ретроспективной оценки доз в свя&
зи с последствиями аварии на Черно&
быльской АЕС // Радиационная биоло&
гия. Радиоэкология. – 1994. – Т. 34,
№ 6. – С. 782&792.
20. Low dose radiation: Biological bases of
risk assessment / Eds K. F., Baverstock
J. M. Stather. – New York; Philadelphia:
Teylor and Francis, 1989. – 606 p.
21. Гриневич Ю. А., Демина Э. А. Иммун&
ные и цитогенетические эффекты плот&
но&и редкоионизирующих излучений.
— К. : Здоров’я, 2006. – 200 с.
22. Schmid E., Bauchinger M., Bunde E. et
al. Comparison of the chromosome dam&
age and its dose response after medical
whole – body exposure to 60 Co – rays and
irradiation of blood in vitro // Int. J. Radi&
at. Biol. – 1974. – Vol. 26, № 1. – P. 31–
37.
23. Моисеенко В. В. Применение методов
биофизического моделирования для
ретроспективной оценки доз по хромо&
сомным аберрациям в различные сро&
ки после облучения: Автореф. дис…
канд. биол. наук. – Обнинск, 1993. –
24 с.
24. Bauchinger M., Shmid E., Braselman H.
et al. Time – effect relationship of chro&
mosome aberrations in peripheral lym&
phocytes after radiation therapy for sem&
inoma // Mutat. Res. – 1989. — № 211. –
P. 265–272.
174 ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Е. А. Дьоміна, О. М. Ворощук
25. Langlands A.O., Smith P. G., Buckton K.E.
et al. Chromosome damage induced by
radiation // Nature. – London., 1968. –
Vol. 218. – P. 1133&1135.
26. Семов А. Б., Иофа Э. П., Акаева Э. А.,
Шевченко В. А. Дозовая зависимость
индукции хромосомных аберраций у
ликвидаторов Чернобыльской аварии
// Радиац. биология. Радиоэкология.
– 1994. — № 6. С. 865&870.
27. Бариляк І. Р., Дьоміна Е. А. Біологічна
індикація та дозиметрія за частотою
нестабільних аберацій хромосом у
лімфоцитах людини // Цитология и ге&
нетика.– 2004.— № 4.— С. 72&85.
28. Рубанович А. В., Снигирева Г. П., Шев�
ченко В. А., и др. Теория и практика
построения калибровочных кривых в
биодозиметрии // Радиационная био&
логия. Радиоэкология. — 2006. — Т. 46,
№ 4. — С. 447&456.
29. Бурлакова Е. Б., Голощапов А. Н., Гор�
бунова Н. В и др. Последствия Черно&
быльской катастрофы: Здоровье чело&
века / Под ред. Е. Б. Бурлаковой.– М.:
Россельхозакадемия.– 1996.– С. 149–
182.
30. Luchnik N. V., Sevan’kaev A. V. Radiation
inducend chromosomal aberrations in
human lymphocytes. Dependence of the
dose of gamme&rays and an anomaly at
low doses // Mutat. Res.– 1976. —
Vol. 36, № 3. — P. 363&378.
31. Лучник Н. В. Образование аберраций
хромосом при облучении клеток на
разных стадиях митотического цикла //
Радиобиология. – 1973. — Т. 13 № 2. —
С. 163&177.
32. Lloyd D. C., Edwards A. A., Leonard A.А
et al. Chromosomal aberrations in Human
Lymphocytes Induced in vitro by Very Low
Doses of X — rays. Int.J.Radiat. Biol. —
1992. V. 61. — P. 335&343.
33. Kellerer A. M., Rossi H. H. The theory of
dual radiation action // Curr. Top. Radiat.
Res. Quart. – 1972. – Vol. 8. – P. 85&158.
34. Воробцова И. Е., Семенов А. В., Бого�
мазова А. Н. и др. Цитогенетические
повреждения у лиц, пострадавших в ра&
диационных авариях, и подходы к оцен&
ке доз // Материалы междунар. конф.
“Проблемы радиационной генетики на
рубеже веков”. – М.: Изд&во Рос. ун&та
дружбы народов, 2000. – С. 243.
35. Шмакова Н. Л., Фадеева Т. А., Краса�
вин Е.А. Действие малых доз облучения
на клетки китайского хомячка // Радиа&
ционная биология. Радиоэкология. —
1998. — Т. 38, № 6. — C. 841&847.
36. Нестеров Е. Б., Дикарев В. Г., Дикаре�
ва Н. С., Гераськин Р. А. Индукция ци&
тогенетических эффектов в корневой
системе облученных при разных мощ&
ностях проростков ярового ячменя//
Пробл. радиац.генетики на рубеже ве&
ков. — М.: Рос. университет дружбы на&
родов, 2000. — С. 169.
37. Демина Э. А. Калибровочные кривые
для дозовых зависимостей частоты
аберраций хромосом с использовани&
ем кусочно&линейных сплайнов //
Пробл. екол. та мед. генетики і клін. іму&
нології: Зб.наук.праць.– Київ, 2001.–
Вип. 5 (37). – С. 31&35.
38. Воробцова И. Е. и др. Сравнение ци&
тогенетической реакции лимфоцитов
человека на облучения в малых дозах
γ&излучения in vivo и in vitro // Радиац.
биология. Радиоэкология. – 2002. —
Т. 42, № 2. — С. 117&123.
39. Снигирева Г. П., Богомазова А. Н., Но�
вицкая Н. Н., Хазинс Е. Д., Рубано�
вич А.В. Биологическая индикация ра&
диационного воздействия на организм
человека с использованием цитогене&
тических методов. Метод. рекоменда&
ции. — М. — 2007.– с. 38 с.
40. Моссэ И. Б. Современные проблемы
биодозиметрии // Радиационная био&
логия. Радиоэкология. – 2002. — Т. 42,
№ 6. — С. 661&664.
Представлено І.Р. Бариляком
Надійшла 4.02.08
175ISSN 1810�7834. Вісн. Укр. тов�ва генетиків і селекціонерів. 2008, том 6, № 1
Закономірності утворення аберацій хромосом у соматичних клітинах людини ...
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ
АБЕРРАЦИЙ ХРОМОСОМ
В СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ
Э. А. Демина., Е. Н. Ворощук
Институт экспериментальной патологии,
онкологии и радиобиологии
им. Р. Е. Кавецкого НАН Украины
Украина, 03022, г. Киев,
ул. Васильковская, 45,
тел: 8 (044) 257 94 69,
e&mail: drozd@onconet.kiev.ua
На основе анализа данных многочислен&
ных цитогенетических исследований вли&
яния малых доз радиации на зависимости
“доза – эффект” можно сделать вывод о их
сложном и немонотонном характере с об&
разование плато. Предполагается, что при
описании калибровочных кривых “доза —
эффект” нужно учитывать индивидуальную
радиационную чувствительность, связан&
ную с интенсивностью процессов репара&
ции.
Ключевые слова: “доза – эффект”, абер&
рации хромосом, математическая модель.
REGULARITIES OF THE FORMATION
OF CHROMOSOMAL ABERRATIONS
IN HUMAN SOMATIC CELLS
IN DEPENDENCE OF RADIATION DOSE
E. A. Dyomina, O.M. Voroschuk
R.E. Kavetsky Institute of Experimental
Pathology,
Oncology and Radiobiology of NAS of
Ukraine,
Ukraine, 03022, Kyiv, 45 Vasylkivska str.,
e&mail: drozd@onconet.kiev.ua
Analysis of numerous cytogenetic investiga&
tions of dose dependencies of low dose radi&
ation effects led to the conclusion of their
complex non&monotonic character with pla&
teau presence. It is assumed that obtaining
of “dose — effect” calibration curves should
take into account value of individual radiation
sensitivity.
Key words: “dose — effect” dependence,
chromosomal aberrations, mathematical
model.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18809 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1810-7834 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-28T22:30:30Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова |
| record_format | dspace |
| spelling | Дьоміна, Е.А. Ворощук, О.М. 2011-04-10T12:02:00Z 2011-04-10T12:02:00Z 2008 Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення / Е.А. Дьоміна, О.М. Ворощук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 166-175. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. 1810-7834 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18809 577. 391:615.849.12:576.312.33 Аналізуючи численні цитогенетичні дослідження дозових залежностей при дії малих доз радіації можна зробити висновок про їхній складний та немонотонний характер із наявністю плато. Вважається, що при побудові калібрувальниих кривих "доза - ефект" необхідно враховувати індивідуальну радіочутливість, яка пов’язана з інтенсивністю процесів репарації. На основе анализа данных многочисленных цитогенетических исследований влияния малых доз радиации на зависимости “доза – эффект” можно сделать вывод о их сложном и немонотонном характере с образование плато. Предполагается, что при описании калибровочных кривых "доза-эффект" нужно учитывать индивидуальную радиационную чувствительность, связанную с интенсивностью процессов репарации. Analysis of numerous cytogenetic investigations of dose dependencies of low dose radiation effects led to the conclusion of their complex non-monotonic character with plateau presence. It is assumed that obtaining of “dose-effect” calibration curves should take into account value of individual radiation sensitivity. uk Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів Оглядові статті Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення Закономерности образования аберраций хромосом в соматических клетках человека в зависимости от дозы облучения Regularities of the formation of chromosomal aberrations in human somatic cells in dependence of radiation dose Article published earlier |
| spellingShingle | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення Дьоміна, Е.А. Ворощук, О.М. Оглядові статті |
| title | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| title_alt | Закономерности образования аберраций хромосом в соматических клетках человека в зависимости от дозы облучения Regularities of the formation of chromosomal aberrations in human somatic cells in dependence of radiation dose |
| title_full | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| title_fullStr | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| title_full_unstemmed | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| title_short | Закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| title_sort | закономірності утворення аберацій хромосом в соматичних клітинах людини в залежності від дози опромінення |
| topic | Оглядові статті |
| topic_facet | Оглядові статті |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18809 |
| work_keys_str_mv | AT dʹomínaea zakonomírnostíutvorennâaberacíihromosomvsomatičnihklítinahlûdinivzaležnostívíddoziopromínennâ AT voroŝukom zakonomírnostíutvorennâaberacíihromosomvsomatičnihklítinahlûdinivzaležnostívíddoziopromínennâ AT dʹomínaea zakonomernostiobrazovaniâaberraciihromosomvsomatičeskihkletkahčelovekavzavisimostiotdozyoblučeniâ AT voroŝukom zakonomernostiobrazovaniâaberraciihromosomvsomatičeskihkletkahčelovekavzavisimostiotdozyoblučeniâ AT dʹomínaea regularitiesoftheformationofchromosomalaberrationsinhumansomaticcellsindependenceofradiationdose AT voroŝukom regularitiesoftheformationofchromosomalaberrationsinhumansomaticcellsindependenceofradiationdose |