Введение к работе
!
" ; '' Актуальность проблемы. В настоящее- время одной иэ'акту-;'; альных задач радиационной биологии остается .; изучение .; радио- .чувствительности стволовых кроветворных клеток.,,... В. СВЯЗИ... С^Щ;:, роким применением источников ионизирующэй радиации в народной;
.'хозяйстве при диагностике и лечении злокачественных нсвообра-^;' эований необходимы данные по радиобиологической' характеристику':.. реакции костного мозга человека на действие излучения._Как"из-' зестно, при действии радиации на организм.животного и человека
;»в. первур.. очередь повреждаются две клеїочньй;..самообнйвляи[(иедя,.
-системы"-'костный мозг и'эпителий кишечника:Г(Вонд'Е/\;їілиднер' Т., Аршамбо Д., 1971). Кроветворная система представляет coQojj
^совокупность разнообразных -клеток, поддерживающих себя -и Vb2t{',
[;долнягоих' узкоспециализированные функции, т:последние имега'ог--
рашгченньй жизненный цикл. Исходным элеме'нтрм всей 'системы; 'кроветворения является шшрипотентная стволовая клетка, даивав начало всем дифференцирующим рядам я способная к' самоподдержа-
1 нию всего пула. В экспериментальной гематологии и радиобио'ло-г'
'гни в качестве представителя стволовых кроветворных клеток/бо-?
'лее 30-ти ' лет используй коддниеобра'эующке единицы,' формирующие в облученном организме селезеночные колонии ' С ЖЕ-С), как зто впервые было показано Тиілом а ИакКуллохои
. (Till J.E..J J.fcCullcch Е.А., 1961). ,,i._ . -.. Г:.'М.-..
Относительно недавно было показано, что В;популяции КОЕ-Ь; имеется возрастная иерархия .- одни яэ клеток образуют селе-
.веночные колонии более быстро', причем часть из них имеет тран-';
. эиторный характер, а другие образуют эти колбнии в более поад-
\ ние сроки (Magiі М.С., Iscove N.H., Odartcheriko.N., 1982,)..,lb; ^видимому, можно рассматривать эти субпопуляций как различны?, зтапы дифференцирсЕкл стволовых кроветворных клеток, вогмо;«ю, даже из их предшественников, так'называемых пре-КОГ-С (Чертков И. Л. ,1986; Kfeijne Е. I., Floemacher R. Е.., Vcs 0., HuiskaTpR. | 1990). Принято разделять КОЕ-С к?, более коммитирозанные, лаіо-' щие селезеночные колонии через 7 - 8 суток после трансплантации кстнсго уоэга лэтаяько облученным івдам (часто сСсгначаь'і мые как K0E-C-S), и менее ксммитирсванные, дающ* колонии в
ctzizeKKiюж. на 11 -li-z суткк (ах пр^стзант-з.-л. чгсто
эСсенг«':2тТС:п кн.". КОЕ С-Л2}. Дсшны>. По .;раьні!Т*ЛіНОй X6pa:-tTe-
- 2 - ' ' . і
ристике КОЕ--С-8 и КОЕ-С-12 относительно немного.
Для радиационной биологии в настоящее время особый инте
рес представляет сравнительное изучение радиочувствительности
КОЕ-С-8 и КОЕ-С-12 . При этом необходимо получить сведения,
количественно характеризующие их выживаемость при однократном
облучении, способность к репарации сублеталвных повреждений и
динамику, пострадиацюнной репопуляции этих двух суСклассов .
КОЕ-С. Эти сведения, в нерву» очередь, необходимы для создания
обдай концепции, описывающей аффект радиационного воздействия >
на системы клеточного обновления организма. Эти же сведения :
также важны для оптимизации пересадок костного мозга, тем бо
лее, что в последние годы пытаются вместо цельного костного
мозга пересаживать только некоторые выделяемые субпопуляции
стволовых клеток. ,.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось
экспериментальное исследование' радиочувствительности КОЕ-С,
формирующих селезеночные колонии через 8 (КОЕ-С-8) и 12
(КОЕ-С-12) суток после трансплантации летально облученным мы
шам костного мозга, закономерности восстановления их от внутри
клеточных радиационных повреждений и динамики пострадиационной
репопуляции. "'-.і
фи выполнении этой работы были поставлены следующие задачи:
получить дозовые кривые выживаемости' КОЕ-С-8 и КОЕ-С-12 после облучения клеток костного мозга мышей ин вигро и ин виво;
морфологически охарактеризовать колонии, , формируемые разными субпопуляциями КОЕ-С в селезенке облученных мышей;
сравнить способность к пострадиационной репарации КОЕ-С-8 и КОЕ-С-12 методами фракционирования и изменения мощности дозы;
изучить динамику репопуляции КОЕ-С-8 и КОЕ-С-12 в костном мозге сублетально облученных мышей.
Научная новизна В результате проведенных исследований впервые на одном и том же объекте были подучены данные, количественно характеризующие радиочувствительность КОЕ-С-8* и КОЕ-С-12, их способность к репарации и пострадиационной репопуляции. Показано, что величины средней клеточной дозы для КОЕ-С-3 и КОЕ-С-12 Близки, причем эти показатели мало различаются в условиях ин витро-и ин виво. Наряду с этим была охарактеризована радиочувствительность каждого из дифференцирующихся кроветворных ростков, дающих колонии различного морфологическою типа. EbU'j H'.KtiMiMO. что при р*ікц>ігшірСванном оїл^ении
при использовании метода "микросчета" КОЕ-С-8 Солее эффективно репарирута радиационные повреждения, чем КОЕ-С-12. При использовании метода снижения мощности дозы как, по тесту ''макроколоний", так и по тесту "микроколоний" способность к пострадиационной репарации достоверно более выражена; для ЮЕ-С-8 при сравнении с КОЕ-С-12. Нэ найдено значительных различий в пострадиационной репопуляции пулов КОЕ-С-Э и; КОЕ-С-12 в ранние сроки после облучения .(первые две недели),;но в Солее поздние' сроки выявляется меньшая полнота восстановления у КОЕ-С-12.
Практическая значимость. Полученные в; работе данные о> сравнительной радиобиологической характеристике двух различаю-' ", ejixcs по ciintnji м>4Ф&рекцировіш ростков стволовых кроветворных клеток важны для понимания природы острого лучевого поражения такой "критической" системы, какой является кроветворение. Данные о большей способности к репарации КОЕ-С-8 свидетельствуют о том, что для ослабления лучевого поражения организма в острый период более перспективно пытаться воздействовать на уже коммитированные субпопуляции стволовых клеток. Возможно, что защитное и лечебное действие многих генноинже-неркых ЦКТОК1ШОВ и ростовых факторов (таких как' ИЛ-1, ИЛ-3, КСФ-ГМ и др.) в основном реализуются в отношении ускорения ге-мопоэтическсго восстановления и выживания сублегально и летально облученного организма именно путем активизации репара-тивных и пролиферативных процессов в стволовых клетках, которые уже вступили на путь дифференцировки. Поэтому полученные в данной диссертационной работе радиобиологические характеристики популяции КОЕ-С демонстрируют пути наиболее успешной стратегии лечения острой лучевой болезни с применением стимуляторов, имеющих приложение к репарации и пролиферации стволовых клеток, а также при решении практических проблем трансплантации костного мозга и применении в этом случае дополнительных стимуляторов пролиферации для клеток стволового типа.
Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликованы две статьи и одни тезисы доклада; данные были представлены на конференции НИИ медицинекой.радиологии (в настоящее время Й5ДИЦИНСКИЙ радиобиологический научный центр Российской АШ).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 38 .-. страницах-машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, раздела "Материалы и методы исследований", трех гііав, излагающих результаты собственных исследований, разделов
