Новости города БезФормата.Ru
Долгопрудный
Главные новости
 
Задать вопрос?

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:
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
На международной туристической выставке РГУТИС заинтересовал арабских партнёров Судана - РГУТиСНа базе открывшегося недавно гостиничного комплекса Al'rabwa в городе Порт Судан (Судан) с 7-го по 11 февраля прошла туристическая выставка.
19.02.2018 РГУТиС
Выступление ректора А.А. Федулина на Российском инвестиционном форуме в Сочи - РГУТиС  15—16 февраля 2018 г. в Сочи состоялся Российский инвестиционный форум.
19.02.2018 РГУТиС
Кликните для увеличения - Духовная академия10 февраля 2018 года в Московской духоной академии, в рамках Сретенского фестиваля, прошёл круглый стол по темам:  1) Тенденции развития современной культуры.
18.02.2018 Духовная академия
Губернатор Московской области Андрей Воробьев встретился с полуфиналистами Всероссийского конкурса управленцев «Лидеры России» в Центральном федеральном круге - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев в воскресенье рассказал, что он поделится опытом с победителями проекта «Лидеры России» , сообщает РИАМО.
18.02.2018 Правительство Московской области
Умер патриарх спиновой физики - OpenDubna.RuСегодня в Протвино прощаются с выдающимся физиком-экспериментатором Сайдибеком Байтемировичем Нурушевым.
18.02.2018 OpenDubna.Ru
80 лет со дня рождения В. М. Логинова (15.02.1938 – 29.10.2009) - ГГХПИ15 февраля 2017 г., в день рождения первого ректора нашего вуза доктора педагогических наук,
18.02.2018 ГГХПИ
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием  для красногорских пап и мам оказалась география - Красногорские вестиНапомним, 27 января 2018 года на базе красногорского лицея №4 проходила общественно-просветительская акция «ОГЭ для родителей».
18.02.2018 Красногорские вести
Праздник «Лыжня для всей семьи» состоялся в Жуковском 17 февраля - Авиаград ЖуковскийБолее 70 жуковчан приняли участие в зимнем спортивном празднике, который прошел в городском парке в субботу, сообщила корреспонденту «АЖ» начальник дошкольного отдела городского управления образования Наталья Летина.
17.02.2018 Авиаград Жуковский
В Подмосковье после запуска раздельного сбора мусора объем отходов сократится на 30% - Дмитровский вестникБлагодаря внедрению системы раздельного сбора мусора объем отходов в Подмосковье может уменьшиться на 30%, сообщил в пятницу министр экологии и природопользования Московской области Александр Коган.
17.02.2018 Дмитровский вестник
Андрей Чураков наградил активные семьи района на заседании семейного клуба «Дети – зеркало семьи» - Газета Сенеж16 февраля в ДДТ «Юность» глава Солнечногорского муниципального района Андрей Чураков наградил активные семьи района на заседании семейного клуба «Дети – зеркало семьи».
19.02.2018 Газета Сенеж
Губернатор Московской области Андрей Воробьев встретился с полуфиналистами Всероссийского конкурса управленцев «Лидеры России» в Центральном федеральном круге - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев в воскресенье рассказал, что он поделится опытом с победителями проекта «Лидеры России» , сообщает РИАМО.
18.02.2018 Правительство Московской области
В Шатурском энергетическом техникуме прошел региональный конкурс - Ленинская ШатураСтуденты говорили и пели о любви по-английски Архив ШЭТ Уверенное знание иностранного языка в современном мире необходимо и неоспоримо.
19.02.2018 Ленинская Шатура
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием  для красногорских пап и мам оказалась география - Красногорские вести
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием для красногорских пап и мам оказалась география
Напомним, 27 января 2018 года на базе красногорского лицея №4 проходила общественно-просветительская акция «ОГЭ для родителей».
Красногорские вести
Статус гимназии – обязывает - Егорьевский Курьер
Статус гимназии – обязывает
№ 7 от 14 февраля 2018 г. Старейшая школа Егорьевска отметила 155-летний юбилей и открыла неизвестную страницу городской истории В 2004 году в Гимназия №10 отмечали большую дату – 100 лет со дня основания.
Егорьевский Курьер
Праздник «Лыжня для всей семьи» состоялся в Жуковском 17 февраля - Авиаград Жуковский
Праздник «Лыжня для всей семьи» состоялся в Жуковском 17 февраля
Более 70 жуковчан приняли участие в зимнем спортивном празднике, который прошел в городском парке в субботу, сообщила корреспонденту «АЖ» начальник дошкольного отдела городского управления образования Наталья Летина.
Авиаград Жуковский
Разыскивается жительница Зарайскаа - За новую жизньНачальник ОУР подполковник полиции Сергей Шерстобитов сообщает о том, что ОМВД России по городскому округу Зарайск Московской области разыскивается без вести пропавшая в сентябре 2017 года гр.
19.02.2018 За новую жизнь
Тело неизвестного мужчины нашли во Фрязине - Газета КлючТруп неизвестного мужчины без внешних признаков насильственной смерти нашли в подмосковном Фрязине, по данному факту проводится проверка, сообщил РИАМО в субботу представитель пресс-службы ГУ МВД РФ по Московской области.
19.02.2018 Газета Ключ
19 февраля в 02:32 пожарным поступило сообщение о возгорании в квартире по адресу: Подольск, микрорайон Львовский, улица Красная, дом 56/10, квартира 125, сообщает пресс-служба ГУ МЧС России по МО.
19.02.2018 ТК Кварц
Сбили пешехода и другие ДТП - Копейка
Сбили пешехода и другие ДТП
За период, с 9 по 16 февраля текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 73 ДТП с материальным ущербом, а также одно происшествие в котором пострадал один человек.
Копейка
Торговый павильон обокрали в Рузском округе - Красное знамя
Торговый павильон обокрали в Рузском округе
В ночь на 11 февраля воры проникли в торговый павильон в Тучкове, разбив окно.
Красное знамя
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе - Газета Маяк
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе
© предоставлено ГИБДД ГУ МВД России по Московской области Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей в автомобиле,
Газета Маяк
Часовня в честь Николая II в Клину - Правительство Московской областиИсточник: ©, Клинское информационное агентство Часовню, построенную в честь последнего русского царя Николая II, освятили в Клину, сообщает пресс-служба администрации городского округа.
18.02.2018 Правительство Московской области
Конкурс–фестиваль детского и юношеского творчества - Серпуховский районВ зрительном зале Липицкого ЦСДК 2 февраля прошёл конкурс-фестиваль детского и юношеского творчества «Сталинград.
19.02.2018 Серпуховский район
Фотовыставка "Завтра начинается сегодня" - Палата народных промыслов и ремёселЗавтра начинается сегодня. Так называется фотовыставка, которая начала свою работу 16 февраля 2018 года в МОУ Прогимназия №48.
19.02.2018 Палата народных промыслов и ремёсел
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio - Орехово-Зуевская правда
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio
Первый Открытый зональный конкурс вокалистов Sole mio прошел в Орехово-Зуеве 18 февраля, по его итогам девять воспитанников детской школы искусств имени Якова Флиера стали лауреатами разных степеней,
Орехово-Зуевская правда
«Русь моя православная» - Газета Факт
«Русь моя православная»
«Единением и любовью спасемся» – эти слова принадлежат преподобному Сергию Радонежскому.
Газета Факт
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль» - Пущинская среда
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль»
16 февраля в фойе Центра культурного развития прошло первое занятие цикла мастер-классов, посвященных Дню защитника Отечества.
Пущинская среда
Ледовый дворец в Зарайске - Правительство Московской областиИсточник: Министерство физической культуры и спорта Московской области Ледовый дворец, построенный по государственной программе, открылся в Зарайске в воскресенье,
18.02.2018 Правительство Московской области
Глава  округа в последний день Масленицы попросил у люберчан прощения - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 19 фев. INLUBERTSY.RU – Глава округа Люберцы Владимир Ружицкий попросил прощение у люберчан в последний день Масленицы, сообщает Люберецкое информагентство.
19.02.2018 Люберецкая панорама
Денежные купюры евро и рублей - Правительство Московской областиИсточник: ©, pixabay.com В Московской области набирает обороты социально ориентированное предпринимательство.
19.02.2018 Правительство Московской области
В Зарайске открылся Ледовый Дворец - Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открылся Ледовый Дворец
Министерство физической культуры и спорта Московской области 18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открыли Ледовый Дворец - Химские новости
В Зарайске открыли Ледовый Дворец
18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Химские новости
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы» - Авиаград Жуковский
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы»
Четыре автомобилиста из подмосковного Жуковского вошли в число победителей и призеров ралли "Zhuk Winter Cup 2018" на кубок главы авиаграда 18 февраля,
Авиаград Жуковский
Более 20 школ и детсадов отремонтировано в Рузском городском округе - Рузский район14 школ и 7 детских садов капитально отремонтировали в Рузском городском округе в 2017 году.
19.02.2018 Рузский район
Камера видеофиксации на дороге - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Александр Кожохин Количество аварийных ситуаций на подмосковных дорогах, где установлены видеокамеры, уменьшилось за 2017 год более чем на 15%,
19.02.2018 Правительство Московской области
Ежегодный отчет главы  Люберецкого округа состоится 20 февраля - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 19 фев . Ежегодный отчет главы городского округа Люберцы Владимира Ружицкого состоится 20 февраля, сообщает городской сайт ИнфоЛюберцы.
19.02.2018 ИнфоЛюберцы
Отгуляла "Широкая Масленица" - Администрация г. ИвантеевкаВчера в Ивантеевке завершился общегородской праздник «Широкая Масленица!» В духе традиционных русских «широких гуляний» праздничная программа одновременно проходила на нескольких площадках.
19.02.2018 Администрация г. Ивантеевка
Более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Широкая Масленица» в Подольске - Подольский рабочийВ подмосковном Подольске более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Широкая Масленица» управление потребительского рынка администрации Подольска В подмосковном Подольске более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Шир
19.02.2018 Подольский рабочий