Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів
A model system for the investigation of a hidden chromosome instability in somatic human cells by means of bleomycin testing mutagenic exposure in vitro is elaborated. Optimal terms of the treatment by bleomycin of human peripheral blood lymphocytes culture (late post-synthetic G2 phase of mitotic c...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5815 |
| 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: | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів / М.А. Пiлiнська, С.С. Дибський, О.Б. Дибська, Л.Р. Педан // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 184-188. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859914951021297664 |
|---|---|
| author | Пілінська, М.А. Дибський, С.С. Дибська, О.Б. Педан, Л.Р. |
| author_facet | Пілінська, М.А. Дибський, С.С. Дибська, О.Б. Педан, Л.Р. |
| citation_txt | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів / М.А. Пiлiнська, С.С. Дибський, О.Б. Дибська, Л.Р. Педан // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 184-188. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | A model system for the investigation of a hidden chromosome instability in somatic human cells by means of bleomycin testing mutagenic exposure in vitro is elaborated. Optimal terms of the treatment by bleomycin of human peripheral blood lymphocytes culture (late post-synthetic G2 phase of mitotic cycle) as well as optimal concentrations of bleomycin (0.05 аnd 5.0 μg/ml) for the evaluation of human chromosomes sensitivity to mutagenic exposure in vitro are suggested. It is shown that the main criterion of chromosomes sensitivity to bleomycin exposure must be the total frequency of chromosome aberrations (but not aberrant metaphases). With the help of modifying “G2-bleomycin sensitivity assay”, the investigation of hidden chromosomes instability in 9 healthy donors is fulfilled. Three hypersensitive persons had been identified that can be considered as the genetically caused phenomenon.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:04:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
8 • 2008
МЕДИЦИНА
УДК 576.312.32/38;612.014.482
© 2008
М. А. Пiлiнська, С. С. Дибський, О. Б. Дибська, Л. Р. Педан
Прихована хромосомна нестабiльнiсть, виявлена
при тестуючiй мутагеннiй дiї блеомiцину in vitro
в лiмфоцитах периферичної кровi контрольних донорiв
(Представлено академiком НАН України Д. М. Гродзинським)
A model system for the investigation of a hidden chromosome instability in somatic human cells
by means of bleomycin testing mutagenic exposure in vitro is elaborated. Optimal terms of the
treatment by bleomycin of human peripheral blood lymphocytes culture (late post-synthetic G2
phase of mitotic cycle) as well as optimal concentrations of bleomycin (0.05 аnd 5.0 µg/ml) for
the evaluation of human chromosomes sensitivity to mutagenic exposure in vitro are suggested.
It is shown that the main criterion of chromosomes sensitivity to bleomycin exposure must
be the total frequency of chromosome aberrations (but not aberrant metaphases). With the
help of modifying “G2-bleomycin sensitivity assay”, the investigation of hidden chromosomes
instability in 9 healthy donors is fulfilled. Three hypersensitive persons had been identified that
can be considered as the genetically caused phenomenon.
У вiддаленi строки пiсля Чорнобильської аварiї провiдним фактором у реалiзацiї стохас-
тичних i деяких нестохастичних медичних наслiдкiв променевого ураження людини є ра-
дiацiйно-iндукована нестабiльнiсть геному [1, 2]. На цитогенетичному рiвнi важливу роль
в дестабiлiзацiї геному вiдiграє прихована хромосомна нестабiльнiсть при нормальному чи
аберантному карiотипi, яка виявляється у пiдвищеннi чутливостi хромосом соматичних клi-
тин людини до дiї iнших мутагенiв — in vivo та in vitro.
Для виявлення прихованої хромосомної нестабiльностi використовуються так званi му-
тагени-провокатори — в основному iонiзуюче випромiнювання та радiомiметик блеомiцин,
якими обробляється культура лiмфоцитiв периферичної кровi людини на раннiй чи пiзнiй
постсинтетичнiй стадiї мiтотичного циклу (G2-sensitivity assay) [3–5]. При порiвняннi чут-
ливостi хромосом лiмфобластоїдних клiтин, одержаних вiд онкологiчних пацiєнтiв та конт-
рольних донорiв, до мутагенної дiї iонiзуючого випромiнювання та блеомiцину виявлена по-
зитивна кореляцiя помiж цитогенетичними ефектами, iндукованими обома мутагенами-про-
вокаторами, на основi чого рекомендовано використовувати блеомiцин як альтернативу
опромiненню [5].
184 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
Тести визначення iндивiдуальної чутливостi хромосом людини до мутагенної дiї опромi-
нення чи блеомiцину одержали найбiльше поширення при обстеженнi онкологiчних пацiєн-
тiв, переважно для виявлення гiперчутливих осiб, уразливих щодо виникнення та розвитку
злоякiсних новоутворень рiзної локалiзацiї [6, 7]. Нами при обстеженнi чорнобильських
контингентiв перевiрялась чутливiсть хромосом лiмфоцитiв периферичної кровi опромiне-
них осiб до дiї гамма-радiацiї та модельного мутагену диматифу на G1 стадiї мiтотичного
циклу [8]. У результатi проведених дослiджень встановлено як реальнiсть радiоiндукова-
ної змiни стабiльностi геному соматичних клiтин людини, так i необхiднiсть подальшого
удосконалення i стандартизацiї моделi для її виявлення.
Враховуючи масштабнiсть медичних наслiдкiв Чорнобильської катастрофи (включаючи
онкопатологiю) та беручи до уваги попереднi науковi доробки, метою нашого дослiдження
було визначення можливостi реалiзацiї прихованої хромосомної нестабiльностi в соматичних
клiтинах людини.
Оскiльки на сьогоднi не iснує унiфiкованої тест-системи для оцiнки iндивiдуальної чут-
ливостi хромосом людини до мутагенної дiї блеомiцину, рiзнi дослiдники використовують
блеомiцин як мутаген-провокатор у широкому дiапазонi концентрацiй, що утруднює порiв-
няння одержаних результатiв.
Враховуючи вищезазначене, завданням першого етапу наших дослiджень було вiдпра-
цювання модельної тест-системи для виявлення прихованої хромосомної нестабiльностi
в лiмфоцитах периферичної кровi контрольних (умовно здорових) донорiв.
Для цитогенетичного аналiзу цiльну кров (∼ 3 мл вiд кожної особи) культивували за
напiвмiкрометодом у нашiй модифiкацiї [8].
При постановцi експериментiв використовували гiдрохлорид блеомiцину для iн’єкцiй
(Bleocin, BLM, Nippon Kayaku Co. LTD). Базовий розчин та необхiднi розведення готували
за допомогою стерильного 0,9% розчину хлористого натрiю. Блеомiцин додавали до куль-
тури лiмфоцитiв через 48 год пiсля початку iнкубацiї, тобто обробляли культуру in vitro на
пiзнiй постсинтетичнiй (G2) стадiї мiтотичного циклу.
Цитогенетичний аналiз проводили “вслiпу”, на рiвномiрно забарвлених зашифрованих
препаратах метафазних хромосом пiд мiкроскопами зi збiльшенням ×1000. Кiлькiсть про-
аналiзованих метафаз для кожного з варiантiв залежно вiд мiтотичного iндексу культури
коливалась вiд 50 до 500 i становила в середньому 200 на варiант, що вiдповiдало вимогам,
необхiдним для дослiдження цитогенетичного ефекту хiмiчних сполук у культурi лiмфоци-
тiв периферичної кровi людини in vitro [9]. Усього проаналiзували 8875 метафаз.
Для оцiнки стабiльностi хромосомного апарату враховували всi аберацiї хроматидного
та хромосомного типiв, якi вiрогiдно можна розпiзнати при груповому карiотипуваннi на
рiвномiрно забарвлених препаратах метафазних хромосом [9].
Спочатку нами було апробовано цитогенетичну дiю чотирьох найчастiше застосовува-
них концентрацiй блеомiцину — 0,05; 5,00; 50,00; 500,00 мкг/мл, у культурах лiмфоцитiв
периферичної кровi, одержаних вiд семи умовно здорових донорiв (усi чоловiки) середньо-
го вiку. Кожну концентрацiю тестували у двох-трьох повтореннях.
При дiї блеомiцину in vitro спостерiгали дозозалежний цитогенетичний ефект — частоти
аберантних метафаз та хромосомних аберацiй зростали з пiдвищенням концентрацiї препа-
рату i коливались вiд 4,50 до 48,00% та вiд 5,50 до 150,0 на 100 метафаз (при мiнiмальнiй
та максимальнiй концентрацiї блеомiцину вiдповiдно), що достовiрно (p < 0,01) переви-
щувало аналогiчнi контрольнi показники (1,12% та 1,23 на 100 метафаз вiдповiдно). При
всiх концентрацiях блеомiцину (навiть при мiнiмальнiй — 0,05 мкг/мл) кiлькiсть абера-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 185
цiй перевищувала кiлькiсть аберантних метафаз (тобто частина аберантних клiтин мiстила
бiльше однiєї аберацiї), i при максимальнiй концентрацiї (500 мкг/мл) на одну аберантну
клiтину в середньому припадало 3,61 хромосомних уражень. При концентрацiях блеомi-
цину 50 та 500 мкг/мл спостерiгали не тiльки значний цитогенетичний ефект (навiть до
пульверизацiї хромосомного матерiалу), але й виражену цитотоксичну дiю — прогресуюче
зниження мiтотичної активностi, що значно утруднювало проведення хромосомного аналi-
зу. Пошкодження хромосом були представленi переважно простими аберацiями — парними
та одиночними ацентричними фрагментами з домiнуванням останнiх, що характерно для
кластогенної дiї блеомiцину in vitro. Частоти обмiнних аберацiй не залежали вiд концентра-
цiї препарату i знаходились в межах спонтанних коливань. При порiвняннi цитогенетичного
ефекту, iндукованого блеомiцином в однакових концентрацiях у культурах, одержаних вiд
рiзних донорiв, встановили, що за iнтегральними цитогенетичними показниками (частоти
аберантних клiтин та всiх типiв аберацiй) група була досить гомогенна — донори майже не
вiдрiзнялись, але за окремими типами аберацiй (спiввiдношення мiж одиночними та пар-
ними ацентричними фрагментами) спостерiгались певнi мiжiндивiдуальнi коливання.
За результатами тестування цитогенетичної активностi блеомiцину для подальших до-
слiджень було вiдiбрано двi оптимальнi концентрацiї препарату — 0,05 та 5,00 мкг/мл, при
яких майже не пригнiчувалась мiтотична активнiсть культури та достовiрно зростала час-
тота хромосомних аберацiй без пульверизацiї хромосомного матерiалу. Оскiльки навiть при
цих концентрацiях блеомiцину пiдвищувалась “завантаженiсть” аберантних метафаз хро-
мосомними пошкодженнями (з’являлись мультиаберантнi клiтини), саме частоту аберацiй
хромосом (а не аберантних метафаз) вважали основним критерiєм чутливостi хромосом
людини до тестуючого мутагенного навантаження блеомiцином.
На вiдпрацьованiй моделi проведено дослiдження стабiльностi хромосом лiмфоцитiв
у контрольнiй групi — у дев’яти умовно здорових донорiв (трьох жiнок, шести чоловi-
кiв у вiцi 18–64 роки), якi заперечували свiдомий контакт з вiдомими чи потенцiйними
мутагенами.
Iндивiдуальнi частоти хромосомних аберацiй при дiї блеомiцину в обох концентрацiях
вiдображенi на рис. 1.
Фонова середньогрупова частота хромосомних аберацiй в обстеженiй групi станови-
ла 1,23 ± 0,20 на 100 клiтин, що не вiдрiзнялося вiд середньопопуляцiйного рiвня — 1,52
на 100 клiтин (p > 0,01) [8, 9]. Серед пошкоджень хромосом домiнували простi аберацiї —
одиночнi та парнi ацентричнi фрагменти, спiввiдношення мiж їх частотами наближалось
до 1 : 1.
Пiсля дiї блеомiцину в концентрацiї 0,05 мкг/мл середньогрупова частота хромосомних
аберацiй зросла до 10,37 ± 0,66 на 100 метафаз, що достовiрно (p < 0,01) вiдрiзнялось вiд
такої в iнтактних культурах (1,23±0,20 на 100 метафаз). Середня частота аберацiй на одну
аберантну клiтину досягала 2,18. Додаток до фонової середньогрупової частоти хромосом-
них аберацiй (надспонтанна частота) становив 9,14 на 100 метафаз. Серед пошкоджень
хромосом домiнували простi аберацiї (одиночнi та парнi ацентричнi фрагменти у спiввiд-
ношеннi, близькому до 1 : 1) — як у окремих осiб, так i по групi в середньому.
За всiма цитогенетичними показниками i, особливо, за загальною частотою хромосом-
них аберацiй, зумовленою фрагментацiєю хромосом, спостерiгали певну мiжiндивiдуальну
варiабельнiсть, яка не залежала вiд величини фонових даних, одержаних в iнтактних куль-
турах (див. рис. 1). Мiжiндивiдуальний розмах частоти хромосомних аберацiй становив
3,00–32,00 на 100 метафаз. Серед групи порiвняння видiлявся донор 5 з максимальним
186 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
Рис. 1. Частота хромосомних аберацiй у контрольнiй групi донорiв (1–9 ) при тестуючiй дiї блеомiцину in
vitro в концентрацiях 0,05 та 5,00 мкг/мл
цитогенетичним ефектом (32,00 аберацiй на 100 метафаз) та максимальною “завантаженi-
стю” аберантних клiтин пошкодженнями хромосом (4,92 на одну аберантну метафазу), хоча
фонова частота хромосомних аберацiй у нього становила лише 1,00 на 100 метафаз.
Таким чином, використання блеомiцину як мутагену-провокатора в концентрацiї
0,05 мкг/мл дозволило iдентифiкувати одну особу з пiдвищеною чутливiстю до мутаген-
ної дiї.
При дiї блеомiцину в концентрацiї 5,0 мкг/мл зросли як iндивiдуальнi частоти хромо-
сомних аберацiй, так i їх середньогруповий рiвень (до 15,54 ± 0,78 на 100 метафаз), але
середня кiлькiсть аберацiй в однiй аберантнiй клiтинi не тiльки майже не змiнилась, але й
виявила тенденцiю до зниження i становила 1,80, що може бути зумовлено цитотоксичною
дiєю препарату. Надспонтанна (iндукована) частота хромосомних аберацiй також досто-
вiрно пiдвищилась i по групi в середньому становила 14,31 на 100 метафаз. Основним ти-
пом хромосомних пошкоджень залишились простi аберацiї — одиночнi та парнi ацентричнi
фрагменти у спiввiдношеннi, близькому до 1 : 1.
Реакцiя хромосомного апарату на дiю мутагену-провокатора в концентрацiї 5,0 мкг/мл
у осiб обстеженої групи iстотно вiдрiзнялась (див. рис. 1). Крiм гiперчутливого iнди-
вiда 5 (виявленого при навантаженнi культури лiмфоцитiв блеомiцином у концентрацiї
0,05 мкг/мл), при використаннi препарату в концентрацiї 5,00 мкг/мл iдентифiковано ще
двох осiб iз прихованою хромосомною нестабiльнiстю — 6 та 9. Частота хромосомних абе-
рацiй донора 5 становила 35,0 ± 3,37; у донора 6 — 16,00 ± 2,32; у донора 9 — 34,00 ± 3,35
на 100 метафаз, тодi як у iнших осiб з цiєї ж групи вона коливалась вiд 5,00 до 12,00 на 100
метафаз.
Таким чином, з використанням модифiкованого нами тесту “G2-bleomycin sensitivity
assay” у контрольнiй групi донорiв виявлено трьох осiб, гiперчутливих до дiї мутагену-про-
вокатора, що, виходячи з їх анамнезу (вiдсутнiсть контакту з вiдомими чи потенцiйними
мутагенами), можна вважати генетично детермiнованою прихованою хромосомною неста-
бiльнiстю.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 187
1. Мазурик В.К., Михайлов В.Ф. Радиационно-индуцируемая нестабильность генома: феномен, моле-
кулярные механизмы, патогенетическое значение // Радиац. биология. Радиоэкология. – 2001. – 41,
№ 35. – С. 272–289.
2. Smith L., Nagar S., Kim G., Morgan W. Radiation-induced genomic instability: radiation quality and dose
response // Health Phys. – 2003. – 85, No 1. – P. 23–29.
3. Scott D. Chromosomal radiosensitivity and low penetrance predisposition to cancer // Cytogen. and
Genome Res. – 2004. – 104, No 1–4. – P. 365–370.
4. Ryabchenko N., Dyomina E. Radiosensitivity of human chromosomes estimated on the basis of the appli-
cation of the test-system of peripheral blood lymphocytes // Chromosome Res. – 2005. – 13, Suppl. 1. –
P. 3567.
5. Adema A., Closs J., Verheijen R. et al. Comparison of bleomycin and radiation in G 2 assay of chromatid
breaks // Int. J. Radiat. Biol. – 2003. – 79, No 8. – P. 655–661.
6. Szekely G., Remenar E., Rifsler M. et al. Does the bleomycin sensitivity assay express cancer phenotype? //
Mutagenesis. – 2003. – 18, No 1. – P. 59–63.
7. Hsu T.C., Spitz M.K., Schantz S. P. Mutagen sensitivity: a biological marker of cancer susceptibility //
Cancer Epidemiol. Biomarkers Prevention. – 2002. – 1. – P. 83–89.
8. Педан Л. Р., Пiлiнська М.А. Оцiнка стабiльностi хромосом лiмфоцитiв периферичної кровi осiб, якi
постраждали вiд дiї факторiв Чорнобильської аварiї, за допомогою тестуючого мутагенного наван-
таження in vitro // Доп. НАН України. – 2004. – № 12. – С. 175–179.
9. Хромосомы человека: Атлас / А.Ф. Захаров, В.А. Бенюш, Н.П. Кулешов, Л. И. Барановская. – Моск-
ва: Медицина, 1982. – 263 с.
Надiйшло до редакцiї 28.01.2008Науковий центр радiацiйної медицини
АМН України, Київ
188 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5815 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:04:46Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Пілінська, М.А. Дибський, С.С. Дибська, О.Б. Педан, Л.Р. 2010-02-08T13:54:05Z 2010-02-08T13:54:05Z 2008 Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів / М.А. Пiлiнська, С.С. Дибський, О.Б. Дибська, Л.Р. Педан // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 184-188. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5815 576.312.32/38;612.014.482 A model system for the investigation of a hidden chromosome instability in somatic human cells by means of bleomycin testing mutagenic exposure in vitro is elaborated. Optimal terms of the treatment by bleomycin of human peripheral blood lymphocytes culture (late post-synthetic G2 phase of mitotic cycle) as well as optimal concentrations of bleomycin (0.05 аnd 5.0 μg/ml) for the evaluation of human chromosomes sensitivity to mutagenic exposure in vitro are suggested. It is shown that the main criterion of chromosomes sensitivity to bleomycin exposure must be the total frequency of chromosome aberrations (but not aberrant metaphases). With the help of modifying “G2-bleomycin sensitivity assay”, the investigation of hidden chromosomes instability in 9 healthy donors is fulfilled. Three hypersensitive persons had been identified that can be considered as the genetically caused phenomenon. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Медицина Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів Article published earlier |
| spellingShingle | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів Пілінська, М.А. Дибський, С.С. Дибська, О.Б. Педан, Л.Р. Медицина |
| title | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| title_full | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| title_fullStr | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| title_full_unstemmed | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| title_short | Прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| title_sort | прихована хромосомна нестабільність, виявлена при тестуючій мутагенній дії блеоміцину in vitro в лімфоцитах периферичної крові контрольних донорів |
| topic | Медицина |
| topic_facet | Медицина |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5815 |
| work_keys_str_mv | AT pílínsʹkama prihovanahromosomnanestabílʹnístʹviâvlenapritestuûčíimutagenníidííbleomícinuinvitrovlímfocitahperiferičnoíkrovíkontrolʹnihdonorív AT dibsʹkiiss prihovanahromosomnanestabílʹnístʹviâvlenapritestuûčíimutagenníidííbleomícinuinvitrovlímfocitahperiferičnoíkrovíkontrolʹnihdonorív AT dibsʹkaob prihovanahromosomnanestabílʹnístʹviâvlenapritestuûčíimutagenníidííbleomícinuinvitrovlímfocitahperiferičnoíkrovíkontrolʹnihdonorív AT pedanlr prihovanahromosomnanestabílʹnístʹviâvlenapritestuûčíimutagenníidííbleomícinuinvitrovlímfocitahperiferičnoíkrovíkontrolʹnihdonorív |