ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА АНОМАЛЬНОЙ ВРЕМЕННОЙ ЗАВИСИМОСТИ ВЯЗКОСТИ ПРИ ОЦЕНКЕ КЛЕТОЧНОЙ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2019-06-04

К.Ю. Иванов, Г.Л. Паточка, И.А. Варганова, Я.И. Медведев, В.И. Нагиба, кандидат биологических наук, Е.А. Никанорова, кандидат биологических наук ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр – Всероссийский НИИ экспериментальной физики», Российская Федерация, 607188, Нижегородская обл., Саров, пр. Мира, д. 37 E-mail: gane@orb2.vniief.ru

Введение. Исходное состояние организма и исходная реактивность являются основными прогностическими критериями оценки индивидуальной радиочувствительности. Особенности структуры ДНК и конформации хроматина во многом определяют радиочувствительность клеток. Метод аномальной временной зависимости вязкости (АВЗВ) позволяет проводить исследование конформационного состояния хроматина, а также оценивать его реактивность по реакции на гипертермию (тепловой шок). Количество повреждений ДНК после облучения в тестирующей дозе является общепринятым критерием оценки клеточной радиочувствительности. Цель исследования. Проанализировать зависимость уровня радиационно-индуцированных повреждений ДНК от исходного конформационного состояния и реактивности хроматина. Материал и методы. Радиобиологические исследования выполнены на клетках крови беспородных крыс-самцов in vitro. Для каждого животного методом АВЗВ определяли исходное конформационное состояние и исходную реактивность хроматина. После действия γ-излучения 60Со в дозе 3,0 Гр в лимфоцитах методом «ДНК-комет» оценивали уровень повреждений ДНК. Результаты. В группе животных в целом облучение приводило к значимому увеличению по сравнению со спонтанным уровнем (р≤0,001) количества повреждений ДНК. Между индивидуальным уровнем радиационно-индуцированных повреждений ДНК и исходной реактивностью хроматина на тепловой шок выявлена достоверная положительная корреляционная зависимость (r=0,37; p≤0,05). Заключение. Существование зависимости уровня радиационно-индуцированных повреждений ДНК от исходной реактивности хроматина определяет возможность использования метода АВЗВ для оценки индивидуальной клеточной радиочувствительности.

Список литературы: 
  1. Даренская Н.Г., Короткевич А.О. Неспецифическая реактивность организма и принципы формирования индивидуальной резистентности. М.: Воентехниздат, 2001; 236. [Darenskaya N.G., Korotkevich A.O. Nonspecific body reactivity and principles of forming of individual resistance. M.: Voentexinizdat, 2001; 236 (in Russian)]
  2. Ушаков И.Б., Штемберг А.С., Шафиркин А.В. Реактивность и резистентность организма млекопитающих. М.: Наука, 2007; 493. [Ushakov I.B., Shtemberg A.S., Shafirkin A.V. Reactivity and body resistance in mammals. M.: Nauka, 2007; 493 (in Russian)]
  3. Штемберг А.С., Ушаков И.Б., Штемберг О.И. Инновационный проект «Проблема оценки и прогнозирования индивидуальной неспецифической резистентности организма». Микроэлекроника. 2008; 3: 72–4. [Shtemberg A.S., Ushakov I.B., Shtemberg O.I. Innovative project «The problem of determination and forecasting of individual nonspecific body resistance». Mikrojelekronika. 2008; 3: 72–4 (in Russian)]
  4. Алипов Е.Д., Тырсина Е.Г., Саримов Р.М., Рузов А.С., Прохорчук Е.Б. Приобретенная радиорезистентность потомков облученных клеток сопровождается перестройками в организации хроматина. Рад. биол. Радиоэкология. 2004; 44(2): 188–97. [Alipov E.D., Tyrsina E.G., Sarimov R.M. Ruzov A.S., Prokhorchuk E.B. Acquired radioresistance of progeny of irradiated cells is accompanied by rearrangements in chromatin organization. Rad. Biol. Radioekologiya. 2004; 44 (2): 188–97 (in Russian)]
  5. Хаймович Т.И., Иванов К.Ю., Паточка Г.Л., Лобкаева Е.П. Конформационное состояние хроматина и его реактивность на тепловой шок как показатели неспецифической реакции клетки на внешние воздействия. Экологический вестник. 2010; 3 (13): 69–78. [Khaimovitch T.I., Ivanov K.Yu., Patochka G.L., Lobkayeva E.P. Conformation state of chromatin and its reactivity to thermal shock as indication of cells non-specific reaction to exterior effects. Jekologicheskij vestnik. 2010; 3 (13): 69–78 (in Russian)]
  6. Иванов К.Ю., Паточка Г.Л., Никанорова Е.А., Нагиба В.И. Индивидуальные особенности изменения конформации хроматина при действии различных физических факторов. Молекулярная медицина. 2019; 17 (5): 35-41. https://doi.org/10.29296/24999490-2019-05-05 [Ivanov K.Yu., Patochka G.L., Nikanorova E.A., Nagiba V.I. Individual peculiarities of chromatin conformational state modification under exposure to different physical factors. Molekulyarnaya meditsina. 2019; 17 (5): 35–41 (in Russian). https://doi.org/10.29296/24999490-2019-05-05]
  7. Попова, Г.М., Дружинин Ю.О., Степанов В.Н., Дятчина И.Ф., Снигирева Г.П., Богомазова А.Н., Новикова Е.И., Новицкая Н.Н. Программно-аппаратный комплекс оценки индивидуальной радиочувствительности онкологических больных по методу «комет». Альманах клинической медицины. 2008; 17 (1): 368–70. [Popova G.M., Druzhinin Yu.O., Stepanov V.N., Dyatchina I.F., Snigiryova G.P., Bogomazova A.N., Novikova E.I., Novitskaya N.N. The software-hardware complex for comet assay analysis in the estimation of individual radiosensitivity of cancer patients. Al’manah klinicheskoj mediciny. 2008; 17 (1): 368–70 (in Russian)]
  8. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA. 2013; 310 (20): 2191–4. https://doi.org/10.1001/jama.2013.281053.
  9. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purpose. Official J. 2010; 276: 33–79.
  10. Новикова И.А., Ходулева С.А. Клиническая и лабораторная диагностика. Минск: Выш. шк., 2013; 446. [Novikova I.A., Khoduleva S.A. Clinical and laboratory diagnostics. Minsk: Vysh. shk., 2013; 446 (in Russian)]
  11. Singh N.P., McCoy M.T., Tice R.R., Schneider E.L. A simple technique for quantification of low levels of DNA damage in individual cell. Exp. Cell Res. 1998; 175 (1): 184–91.
  12. Hoffman J.I.E. Biostatistics for Medical and Biomedical Practitioners. Kirjastaja: Elsevier Science Publishing Co Inc. 2019; 734.
  13. Suzuki K., Nakashima M., Yamashita S. Dynamics of ionizing radiation-induced DNA damage response in reconstituted three-dimensional human skin tissue. Radiat. Res. 2010; 174 (4): 415–23. https://doi.org/10.1667/RR2007.1
  14. Mariotti L.G., Pirovano G., Savage K.I., Ghita M., Ottolenghi A., Prise K.M., Schettino G. Use of the γ-H2AX Assay to Investigate DNA Repair Dynamics Following Multiple Radiation Exposures. PLoS One. 2013; 8 (11): e79541. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079541