Новости города БезФормата.Ru
Долгопрудный
Главные новости
 
Задать вопрос?

МФТИ: Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации

Исследователи из ряда российских институтов, включая МФТИ, выяснили, как длительное ионизирующее излучение воздействует на стволовые клетки человека. Оказалось, что в стволовых клетках происходит задержка клеточного цикла и это позволяет чинить вызванные радиацией двойные разрывы ДНК с меньшими ошибками. Науке предстоит выяснить, как это влияет на функционирование организма, в частности на риск заболеть раком. Статья опубликована в Oncotarget.

Когда статистика бессильна

 

Ионизирующее излучение  — это то, что в народе называют радиацией. Оно бывает разных видов: рентгеновское излучение, гамма-излучение, потоки различных частиц. Ионизирующее излучение способно превратить нейтральные атомы и молекулы в заряженные ионы. Воздействие радиации на организм неизбежно: за счёт естественного радиационного фона средний житель планеты получает ежегодно около 3 мГр (миллигрей). А  при рентгеновском обследовании  — от 0,001 мГр до 10 мГр в зависимости от типа процедуры. Однако передозировка опасна: при дозе более 1 Гр (1 Гр=1000 мГр), полученной за короткий промежуток времени, возникает острая лучевая болезнь.

 

Чтобы обеспечить радиационную безопасность, нужно уметь оценивать риски, которые несёт с собой ионизирующее излучение. Из  обследований людей, подвергшихся облучению, достоверно известно только то, что высокие дозы радиации увеличивают риск раковых заболеваний. На  основании этого регулирующие органы приняли линейную модель, согласно которой даже маленькое превышение дозы ведёт к увеличению риска рака. Однако в экспериментах малые дозы облучения либо не приводили к отклонениям, либо даже оказывали положительное действие  — увеличение продолжительности жизни и снижение частоты раков. Кроме того, необходимо учитывать мощность дозы. Одна и та же доза, полученная за длительный промежуток времени, наносит меньший ущерб, чем в случае кратковременного облучения. О  том, как именно учитывать мощность дозы, ведутся непрекращающиеся споры. В  реальных ситуациях люди чаще подвергаются небольшому и длительному облучению, поэтому важно понять, как длительное ионизирующее излучение воздействует на организм.

 

Двойные разрывы ДНК

 

Одно из негативных воздействий радиации  — образование так называемых двойных разрывов, когда рвутся обе цепи ДНК. Клетка способна восстанавливать повреждённые участки, это называется репарацией ДНК. Разрыв одной цепи восстанавливается по последовательности второй цепи, двойные разрывы восстанавливаются другими способами и при этом велик риск ошибки. Если системы репарации не починят такие разрывы или починят неправильно, это может привести к онкологическим заболеваниям. Поэтому исследования по воздействию радиации на живые клетки в основном концентрируются на двойных разрывах. С  недавнего времени выяснилось, что в образовании опухоли основную роль играют стволовые клетки  (клетки без определённой специальности), потому что они могут накопить мутации и передать их потомкам  — специализированным клеткам. Однако воздействие длительного облучения на стволовые клетки изучено очень слабо.

 

Учёные провели несколько экспериментов на стволовых клетках из десны. Клетки подвергали кратковременному и длительному воздействию рентгеновского излучения в одних и тех же дозах. Образование двойных разрывов отслеживали с помощью маркеров  — скоплений окрашенных белков γH2AX и 53BP1. Оказалось, что при кратковременном облучении количество обоих маркеров возрастает линейно при увеличении дозы. А  при длительном облучении  — сначала линейно, а где-то на 1 Гр выходит на плато. То  есть количество разрывов, дойдя до определённого значения, перестаёт возрастать. Наступает своеобразный баланс между образованием повреждений и их репарацией.

 

Рисунок: a)  Окраска клеточного ядра, 53BP1, γH2AX и всего сразу; b)  кратковременное облучение (мощность 5400 мГр/ч); c)  длительное облучение (мощность 270 мГр/ч)

 

Ремонт ДНК

У  клетки есть системы репарации, которые могут починить двойные разрывы ДНК. Однако после кратковременного облучения в больших дозах репарация 8 из 10 образованных двойных разрывов происходит с помощью воссоединения концов  — относительно быстрого, но некорректного механизма. Из-за этого часто возникают хромосомные нарушения. Двойные разрывы ДНК, восстановленные некорректно, приводят к гибели клеток, активации онкогенов или подавлению активности антионкогенов. Другой механизм репарации двойных разрывов  — гомологичная рекомбинация. Для восстановления разрыва используется похожая или идентичная молекула ДНК в качестве образца. Этот механизм даёт гораздо меньше ошибок, но он возможен только в определённых фазах клеточного цикла. Гомологичную рекомбинацию учёные отследили по маркеру  — белку Rad51. В  течение двух часов облучения количество Rad51 оставалось примерно на одном уровне, а потом линейно возрастало. Учёные предположили, что во время длительного облучения происходит активация гомологичной рекомбинации.

 

 

Деление клеток

 

В  то время как одни стволовые клетки делятся, другие перестают делиться, и между ними сохраняется баланс. Учёные подсчитали количество двойных разрывов отдельно в делящихся и пассивных клетках. Клетки можно различить с помощью специального белка, который находится только в делящихся клетках. Оказалось, что число двойных разрывов растёт одинаково в делящихся и неделящихся клетках и в обоих видах клеток достигает постоянного значения.

 

Рисунок: Цикл клетки. Фаза G0  — фаза покоя, клетка не делится. Во  время фазы G1 происходит подготовка к делению, содержимое клетки, кроме хромосом, удваивается. Во  время фазы S с ДНК «снимается копия»  — все 46 хромосом удваиваются. G2  — конечный этап подготовки к делению, то есть к митозу.

 

Кроме того, выяснилось, что облучение не повлияло на долю делящихся клеток: она всегда была примерно 80%. Но  проведя более подробное исследование, учёные обнаружили, что после четвёртого часа медленного облучения значительно вырастает доля клеток, которые находятся в фазах клеточного цикла S  (синтез ДНК) и G2  (последняя подготовка к делению клетки). Во  время этих фаз в клетке находится копия её ДНК, чтобы впоследствии клетка могла разделиться на две. Именно во время этих фаз и возможна гомологичная рекомбинация. Этим может объясняться возрастание маркера Rad51. То  есть во время облучения происходит задержка клеточного цикла и увеличивается доля клеток в тех фазах, где возможна гомологичная рекомбинация. Таким образом, появляется возможность корректной репарации двойных разрывов.

 

«Мы  показали, что продолжительное облучение мезенхимальных стволовых клеток приводит к их перераспределению по клеточному циклу. Это может влиять на биологический ответ на радиацию. Полученные нами результаты могут стать основой для дальнейших исследований двойных разрывов в стволовых клетках и их влияния на образование опухолей»,  — комментирует работу Сергей Леонов, директор Физтех-школы биологической и медицинской физики.

 

Последние новости Подмосковья по теме:
МФТИ: Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации

Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации - МФТИ
Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации - Долгопрудный
Исследователи из ряда российских институтов, включая МФТИ, выяснили, как длительное ионизирующее излучение воздействует на стволовые клетки человека.
08:43 28.07.2017 МФТИ
МФТИ: Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации - Долгие Пруды
МФТИ: Стволовые клетки человека адаптируются к «медленному» воздействию радиации - Долгопрудный
Исследователи из ряда российских институтов, включая МФТИ, выяснили, как длительное ионизирующее излучение воздействует на стволовые клетки человека.
14:00 27.07.2017 Долгие Пруды
Министр обороны России открыл форум «Я – Юнармия!» в парке «Патриот» в Подмосковье - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области, Александр Щемляев Всероссийский молодежный патриотический форум «Я – Юнармия!» проходит в парке «Патриот» в Подмосковье, его открыл министр обороны РФ Сергей Шойгу,
23.02.2018 Правительство Московской области
Малаховская библиотека провела утренник - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 23 фев. INLUBERTSY.RU – Малаховская детская и юношеская библиотека провела утренник, посвященный окончанию изучения Азбуки в первом классе с учащимися близлежащей школы № 48, сообщает Люберецкое информагентство.
23.02.2018 Люберецкая панорама
Фото: https://mipt.ru/ - OpenDubna.RuГруппа учёных из МФТИ , Института космических исследований РАН и двух институтов  госкорпорации "Росатом" — Российского федерального ядерного центра ВНИИЭФ и Троицкого института инновационных и термоядерных исследований
23.02.2018 OpenDubna.Ru
Воробьев и Шойгу в парке Патриот с юнармейцами - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев встретился с юнармейцами в рамках Всероссийского молодежного патриотического форума «Я – Юнармия!» в парке «Патриот»,
23.02.2018 Правительство Московской области
В Красногорске будущие экономисты, программисты и технологи соревнуются в профмастерстве - Красногорские вестиВ Красногорске на базе центра профессионального образования «Красногорский колледж» стартовала Всероссийская олимпиада профессионального мастерства обучающихся по специальностям среднего профессионального образования.
22.02.2018 Красногорские вести
Жуковские предприятия приняли участие в ярмарке вакансий - Zhukgsn.Ru21 февраля Центр занятости населения Раменского муниципального района и городского округа Жуковский подвел итоги первой в этом году ярмарки вакансий для безработных и ищущих работу граждан, в том числе инвалидов.
22.02.2018 Zhukgsn.Ru
Детский сад №10 «Улыбка» отметил новоселье - За новую жизньПосле завершения капитального ремонта отметил новоселье детский сад №10 «Улыбка».
22.02.2018 За новую жизнь
Сотрудники полиции МУ МВД России «Одинцовское» с воспитанниками пансиона семейного воспитания в г.п.
22.02.2018 МВД Московской области
3 - Единая Россия КоролёвС 19 по 22 февраля в образовательном учреждении «Гимназия №5», в рамках проекта партии «Единая Россия» «Объединённые космосом»,
22.02.2018 Единая Россия Королёв
Воробьёв принял участие в открытии форум «Я – Юнармия!» в парке «Патриот» - РТВ-ПодмосковьеФорум открыл министр обороны России Сергей Шойгу В парке «Патриот» в Одинцовском районе Подмосковья проходит Всероссийский молодёжный патриотическоий форум «Я – Юнармия!
23.02.2018 РТВ-Подмосковье
Малаховская библиотека провела утренник - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 23 фев. INLUBERTSY.RU – Малаховская детская и юношеская библиотека провела утренник, посвященный окончанию изучения Азбуки в первом классе с учащимися близлежащей школы № 48, сообщает Люберецкое информагентство.
23.02.2018 Люберецкая панорама
«Сталинградская битва глазами очевидцев» - МГОУ21 февраля в стенах МГОУ в рамках проекта «Живая история» прошел конкурс «Сталинградская битва глазами очевидцев».
22.02.2018 МГОУ
Спецрепортаж: Первый кадетский класс Долгопрудного - Долгие Пруды
Спецрепортаж: Первый кадетский класс Долгопрудного
В преддверии 23 февраля наш корреспондент побывал в первом в истории Долгопрудного кадетском классе.
Долгие Пруды
Закон позитивной энергии - Павлово-Посадские известия
Закон позитивной энергии
На конкурсе «Педагог года Подмосковья - 2018» г.о. Павловский Посад будет представлять учитель физики и информатики школы № 6 Олеся Чупилина.
Павлово-Посадские известия
Детский сад №10 «Улыбка» отметил новоселье - За новую жизнь
Детский сад №10 «Улыбка» отметил новоселье
После завершения капитального ремонта отметил новоселье детский сад №10 «Улыбка».
За новую жизнь
IMG-20180220-WA0009 - ГУ МЧС МООдной из причин возникновения пожаров является детская шалость с огнем. В многодетных семьях, а также семьях, попавших в сложную жизненную ситуацию, родителям бывает сложно уследить за детьми.
23.02.2018 ГУ МЧС МО
Житель Рузского округа получил ожоги в результате пожара в квартире - Красное знамяВечером того же дня на пульт 01 поступил вызов в село Покровское. Дым шел из комнаты в квартире на первом этаже одного из домов по улице Комсомольской.
23.02.2018 Красное знамя
Суд приговорил уроженцев Таджикистана за попытку устроить взрыв в Люберцах к длительным срокам - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 23 фев . Суд в Москве вынес приговор готовившим взрыв в люберецкой маршрутке шестерым уроженцам Таджикистана - сторонникам ИГ, сообщает городской сайт ИнфоЛюберцы со ссылкой на телеканал РТД.
23.02.2018 ИнфоЛюберцы
С Днём защитника Отечества!  - Красное знамя
С Днём защитника Отечества! 
Уважаемые жители Подмосковья!  Для нашей страны, для нашего Подмосковья – это особый праздник.
Красное знамя
В Рузе горела квартира - Красное знамя
В Рузе горела квартира
Вечером 21 февраля в доме №16 на улице Почтовой загорелась одна из квартир на втором этаже.
Красное знамя
В Звенигороде задержали грабителей - Звенигородские ведомости
В Звенигороде задержали грабителей
Сотрудниками уголовного розыска МУ МВД России «Одинцовское» в ходе проведения оперативно-розыскных мероприятий задержаны двое мужчин в возрасте 22 и 28 лет, подозреваемых в совершении грабежа.
Звенигородские ведомости
Выставки в округе Красногорск - Красногорские вестиДК «ПОДМОСКОВЬЕ», Красногорск, ул. Ленина, д. 3 По 28 февраля. Выставка живописи Людмилы Беляковой.
23.02.2018 Красногорские вести
"Цель матадора" - театр Химок готовится к громкой премьере - Химские новостиУже в эти выходные на большой сцене Химкинского драматического театра "Наш дом" состоится премьера спектакля "Цель матадора".
23.02.2018 Химские новости
Соковиков - Павлово-Посадские известияС Днём защитника Отечества павловопосадцев поздравляют губернатор Московской области Андрей Воробьёв, депутат Московской областной думы Линара Самединова и глава г.о.
23.02.2018 Павлово-Посадские известия
Праздничные выходные обещают быть интересным и позитивными - Павлово-Посадские известия
Праздничные выходные обещают быть интересным и позитивными
Афиша учреждений культуры г.о. Павловский Посад на ближайшую неделю – с 23 февраля по 1 марта.
Павлово-Посадские известия
В Солнечногорске прошел первый Открытый фестиваль казачьей культуры «Во славу родного края» - Газета Сенеж
В Солнечногорске прошел первый Открытый фестиваль казачьей культуры «Во славу родного края»
Традиции казачьей культуры неразрывно связаны с великой миссией служения Отечеству.
Газета Сенеж
Коллекционер мечтает создать муниципальный военный музей в Пушкино - Газета Маяк
Коллекционер мечтает создать муниципальный военный музей в Пушкино
© Николай Ильницкий, Пушкинское информагентство Коллекционер военной формы и амуниции из Пушкино Сергей Чибинеев мечтает создать в городе муниципальный военный музей, рассказал Пушкинскому информагентству он сам.
Газета Маяк
О чём говорят женщины - Красногорские вести23 февраля в нашей стране отмечается День защитника Отечества. Накануне этой даты корреспонденты «КВ» выяснили, какие качества в мужчинах представительницы слабого пола ценят больше всего, и, конечно же,
23.02.2018 Красногорские вести
На липецких татами - Новые рубежиВсероссийские соревнования по каратэ «Кубок Петра Великого» прошли в городе Липецк ФОТО ИЗ АРХИВА ДЮСШ «ГОРКИ-10» Эти соревнования проводятся под эгидой Федерации каратэ России в соответствии с Единым календарным п
23.02.2018 Новые рубежи
Семь новичков пополнили состав подмосковных "Химок" - Химские новостиФутбольный клуб "Химки" совсем недавно сменил руководство: генеральным директором клуба стал Василий Иванов, возглавил команду опытный специалист Юрий Красножан.
23.02.2018 Химские новости
Афиша мероприятий с 23 февраля по 1 марта - Красногорские вести
Афиша мероприятий с 23 февраля по 1 марта
КУЛЬТУРА ДК «ПОДМОСКОВЬЕ» 23 февраля «Любовь – не картошка, не выбросишь 19.00.
Красногорские вести
Ружанка на «Поле чудес» - Красное знамя
Ружанка на «Поле чудес»
В минувшую пятницу ружане с особым удовольствием смотрели популярнейшую телепередачу «Поле чудес», ведь там не просто играла наша землячка, жительница Покровского Оксана Потапова, – ей даже удалось выйти в финал.
Красное знамя
В Красногорске торжественно открыли горнолыжный спуск на Черневской горке - Красногорские вести
В Красногорске торжественно открыли горнолыжный спуск на Черневской горке
Долгожданное событие состоялось сегодня, 23 февраля. В солнечный и морозный день на Черневской горке собрались красногорцы - любители активного отдыха.
Красногорские вести
С Днем защитника Отечества! - Газета СенежС праздником солнечногорцев поздравляют губернатор Московской области Андрей Воробьев, глава Солнечногорского района Андрей Чураков, депутат Государственной думы Мартин Шаккум, депутат Мособлдумы Сергей Юдаков,
22.02.2018 Газета Сенеж
Андрей Голубев поздравил жителей городского округа Ступино с Днём защитника Отечества - Ступинская панорамаДорогие земляки, дорогие товарищи генералы, офицеры и солдаты, дорогие наши ветераны!
23.02.2018 Ступинская панорама
Соковиков - Павлово-Посадские известияС Днём защитника Отечества павловопосадцев поздравляют губернатор Московской области Андрей Воробьёв, депутат Московской областной думы Линара Самединова и глава г.о.
23.02.2018 Павлово-Посадские известия
В Зарайске прошёл турнир по настольному теннису, посвящённый Дню защитника Отечества - За новую жизнь11 февраля в спортивном зале Детско-юношеского спортивного клуба состоялся турнир по настольному теннису, посвящённый Дню защитника Отечества.
23.02.2018 За новую жизнь
Накануне 23 февраля в Электростали прошел пожарно-спасательный флэшмоб - Газета Новости неделиНакануне Дня защитника Отечества сотрудники МЧС провели акцию для школьников и жителей города.
22.02.2018 Газета Новости недели