Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ » 4
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. Общие представления о митотическом цикле 7
1.2. Влияние ионизирующего излучения на продвижение клеток в митотическом цикле 12
1.3. Качественные и количественные закономерности образования аберраций хромосом в различные периоды митотического цикла 15
1.4. Причины изменения радиочувствительности хромосом на протяжении митотического цикла 20
1.5. Особенности вариации радиочувствительности клеток по циклу при действии плотно ионизирующих излучений 32
Глава П. МАТЕРИМ И МЕТОДИ ИССЛЕДОВАНИЯ 39
11.1. Объект исследования и методика культивирования лимфоцитов • 39
11.2. Приготовление препаратов хромосом 39
11.3. Анализ аберраций хромосом 40
11.4. Радиоавтографический метод 42
11.5. Условия облучения и дозиметрия 42
11.6. Статистическая обработка полученных данных 43
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
111.1. Закономерности изменения процента меченых метафаз и выхода аберраций хромосом в культуре лимфоцитов человека при гамма-облучении Со в дозе 2 Гр в различные периоды митотического цикла при фиксации клеток через 52 ч 45
111.2. Закономерности изменения процента меченых метафаз и аберраций хромосом в культуре лимфоцитов человека при гамма-облучении 60Со в дозе
2 Гр в различные периоды митотического цикла при фиксации клеток через 60 ч 50
111.3. Закономерности возникновения аберраций хромосом в митотическом цикле культуры лимфоцитов чело века при воздействии промежуточными (0,35 МэВ) и быстрыми (0,85 МэВ) нейтронами -3 стр
111.3.1. Количественные закономерности выхода аберраций хромосом при воздействии промежуточными и быстрыми нейтронами в различные периоды митотическо-f го цикла при фиксации клеток через 52 ч 68
111.3.2. Количественные закономерности выхода аберраций хромосом при воздействии промежуточными и быстрыми нейтронами в различные периоды митотического цикла при фиксации клеток через 60 ч 72
111.3.3. Качественные закономерности возникновения аберраций хромосом в митотическом цикле под влиянием промежуточных и быстрых нейтронов при двух сроках фиксации клеток: 52 и 60 ч... 78
Глава ІУ. ОБСУВДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 92
ВЫВОДИ 109
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ III
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Изучение природы радиационного поражения хромосом клеток человека имеет не только важное теоретическое, но и большое практическое значение, поскольку структурным повреждениям хромосом принадлежит ведущая роль в развитии лучевых повреждений и постлучевой гибели клеток. Выяснение механизмов возникновения аберраций хромосом невозможно без их исследования в различные периоды митотического цикла, использования разных видов излучения и др.
В последнее время проявляется повышенный интерес к биологическому действию нейтронов, что обусловлено, с одной стороны, необходимостью научного обоснования нормативов радиационной безопасности, оценки риска облучения персонала и населения, разработки методов защиты от нейтронных источников, а с другой - перспективой их использования в медицине, где лечение от злокачественных новообразований нейтронами в ряде случаев показало существенно лучший терапевтический эффект по сравнению с обычной гамма-терапией. Это требует более детального изучения их биологической эффективности, расшифровки процессов поражения и механизмов репарации при их действии, исследования биологических эффектов нейтронов в зависимости от величины и мощности дозы, их энергии, стадии митотического цикла и других факторов.
Если зависимость выхода структурных повреждений хромосом лимфоцитов человека от дозы нейтронного излучения изучена относительно подробно, то закономерности образования аберраций хромосом в зависимости от энергии нейтронов, стадии митотического цикла остаются ещё слабо изученными.
Цель и основные задачи исследования.
В настоящее время известны лишь единичные работы, выполненные на культуре лимфоцитов человека, в которых изучалось воздействие нейт -5-ронов на выход аберраций хромосом в зависимости от стадии митоти-ческого цикла /Carrano , 1975; Н.В.Летов и соавт., 1981; Э.А.Сере-денко, 1983; А.В.Севанькаев и соавт., 1979а/. Основным недостатком первых трех работ являлось малое количество исследуемых точек (3-4) на протяжении цикла. В последней же работе /А.В.Севанькаев и соавт., 1979а/, в которой хотя и исследовалось большое количество временных точек (II) на протяжении цикла, в качестве источника нейтронов использовался Cf , включающий в себя большую (до 40%) примесь гамма-излучения.
Учитывая недостаток экспериментальных данных по вышеуказанной проблеме, целью настоящего исследования являлось подробное изучение количественных и качественных закономерностей образования аберраций хромосом в лимфоцитах человека при облучении промежуточными (0,35 МэВ) и быстрыми (0,85 МэВ) нейтронами в различных стадиях митотического цикла. Для сравнения проведены аналогичные опыты с гамма-излучением Со в близкой по эффективности дозе.
Пос.тавленняя_цель огцэеделяла_следутацие_задачи:
1. Сопоставить выход аберраций хромосом в различные периоды митотического цикла при облучении культуры лимфоцитов человека гамма-излучением °°Со, промежуточными (0,35 МэВ) и быстрыми (0,85 МэВ) нейтронами.
2. Исследовать влияние энергии нейтронов на количественный выход и спектр аберраций хромосом.
3. Для оценки возможной задержки деления клеток и гетерогенности популяции лимфоцитов по их радиочувствительности изучить кинетику структурных повреждений хромосом в течение цикла при воздействии обоими видами излучения при двух сроках фиксации клеток: через 52 и 60 ч от начала культивирования.
Научная новизна.
Впервые получены данные о лучевом повреждении хромосом клеток человека в различные периоды митотического цикла при облучении промежуточными и быстрыми нейтронами. Биологическая эффективность нейтронов зависит от стадии митотического цикла и как и в случае с редкоионизирующим излучением, наиболее радиорезистентным периодом при их действии является стадия #. При фиксации клеток через 60 ч, по сравнению с фиксацией через 52 ч, наибольший выход аберраций при действии нейтронов обеих энергий наблюдался на границе Gj/З -стадий, причем спектр аберраций хромосом зависел от энергии нейт-ронов. В отличие от гамма-излучения Со, при воздействии нейтронов обеих энергий, независимо от срока фиксации клеток, наблюдалось отклонение распределения аберраций по клеткам от распределения Пуассона.
Научно-практическая ценность работы.
Полученные данные представляют как теоретический интерес - для понимания первичных механизмов биологического действия различных видов радиации, так и практический - для радиобиологического обоснования применения плотноионизирующих излучений в лучевой терапии злокачественных опухолей, научного обоснования предельно допустимых уровней облучения излучениями с различной ЛПЭ, разработки защитных мероприятий от данных видов излучения.
Результаты исследований используются в работе, проводимой в лаборатории экспериментальной лучевой терапии Киевского научно-исследовательского рентгено-радиологического института МЗ УССР.
