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
Областное родительское собрание проведут в он-лайн режиме в Подмосковье - ТК КварцОчередное областное родительское собрание будет посвящено безопасности школьников.
21.08.2017 ТК Кварц
Родительское собрание проведут онлайн - Истринские ВСетиОбластное родительское собрание состоится 22 августа в онлайн-режиме и будет посвящено безопасности школьников.
21.08.2017 Истринские ВСети
Спросите у министра - Администрация Воскресенского районаВ преддверии нового учебного года 22 августа Минобразования региона проводит областное родительское собрание на тему “Обеспечение безопасности обучающихся в течение учебного года”.
21.08.2017 Администрация Воскресенского района
ОМВД России по Солнечногорскому району готовится к Дню знаний - Газета СенежВ ОМВД по Солнечногорскому району создан приказ, которым утверждена рабочая группа и план основных мероприятий по подготовке и проведению торжественных мероприятий, посвященных Дню знаний на территории Солнечногорского района.
21.08.2017 Газета Сенеж
Мероприятие состоится 1 сентября в 9:00 в конференц-зале 5А корпуса В программе: - обсуждение организационных вопросов по учебному процессу, воспитательной работе, бытовому и социальному обеспечению студентов;
21.08.2017 Университет Дубна
Ученики за партами в начальной школе - Правительство Московской областиИсточник: ©, Балашихинское информационное агентство Выплата на школьную форму детям из многодетных семей на сегодняшний день в Подмосковье оформлена на общую сумму 18 миллионов рублей,
21.08.2017 Правительство Московской области
Высшее образование можно получить дистанционно! ">Набор осуществляется по следующим направлениям: "> Бакалавриат : ">«Программная инженерия» (профиль «Разработка программно-информационных систем»);
21.08.2017 Университет Дубна
С 1 сентября будущего года предмет возвращается во все школы. Школы Московской области, готовясь к возвращению предмета "Астрономия" в систему среднего общего образования, закупили свыше 9 тысяч учебников по этому предмету,
21.08.2017 Kolomna-Spravka.Ru
МФТИ открыл набор в группу обучения по программе повышения квалификации «Управление проектами» .
21.08.2017 МФТИ
Пресс-конференция министра образования Подмосковья Марины Захаровой - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Николай Корешков До начала нового учебного года осталось совсем немного времени.
21.08.2017 Правительство Московской области
Подготовку к новому учебному году в Подмосковье обсудили на совещании губернатора с зампредами - Долгие ПрудыГубернатор региона Андрей Воробьев провел совещание с руководящим составом правительства Московской области, в ходе которого рассматривались вопросы подготовки к новому учебному году,
21.08.2017 Долгие Пруды
В Королёве проверили готовность школ к новому учебному году - Администрация г. КоролёвСегодня в Королёве состоялся круглый стол партии «Единая Россия», темой которого стала подготовка учреждений образования к новому учебному году.
21.08.2017 Администрация г. Королёв
13 пущинских молодых учёных стали участниками подпрограммы «Социальная ипотека» – 2017 - Пущинская среда
13 пущинских молодых учёных стали участниками подпрограммы «Социальная ипотека» – 2017
На сайте министерства инвестиций и инноваций опубликован список молодых учёных и молодых уникальных специалистов – участников подпрограммы «Социальная ипотека» государственной программы Московской области «Жилище» в 2017
Пущинская среда
Участниками программы соципотеки в Подмосковье хотят стать 11 учителей из других регионов - Подольский рабочий
Участниками программы соципотеки в Подмосковье хотят стать 11 учителей из других регионов
Заявки на участие в программе «Социальная ипотека» в Подмосковье подали 11 учителей, работающих в семи других субъектах России.
Подольский рабочий
Концерн «КРОСТ» создаст в Москве  первый учебно-строительный технопарк вместе  с Массачусетским технологическим институтом - Долгие Пруды
Концерн «КРОСТ» создаст в Москве первый учебно-строительный технопарк вместе с Массачусетским технологическим институтом
На месте промышленной зоны Братцево в САО вскоре появится первый учебно-строительный технопарк полного цикла.
Долгие Пруды
Суд проведёт слушания по делу о гибели «пьяного» мальчика в ДТП в Балашихе - РТВ-ПодмосковьеЖелезнодорожный суд Подмосковья проведёт сегодня предварительные слушания по делу Ольги Алисовой, обвиняемой в наезде на автомобиле на ребёнка в Балашихе.
21.08.2017 РТВ-Подмосковье
В Дмитровском районе сотрудники полиции раскрыли кражу - Дмитровский вестник18 августа в Дежурную часть УМВД России по Дмитровскому району поступило заявление от 34-летней местной жительницы о том, что неизвестный из ее квартиры, расположенной в одном из домов на ул.
21.08.2017 Дмитровский вестник
Заброшенный дом вспыхнул в Фетищево - ТК Кварц  Заброшенный дом, который давно подлежал сносу, вспыхнул как спичка. Возгорание произошло на улице Кирова, 96, в районе ресторана «Старый замок».
21.08.2017 ТК Кварц
После ДТП с туристическим автобусом в Турции пострадали 11 россиян - Серп и Молот
После ДТП с туристическим автобусом в Турции пострадали 11 россиян
На трассе Анталья-Кемер в Турции перевернулся туристический автобус, в аварии пострадали 11 россиян, сообщает в понедельник РИА Новости.
Серп и Молот
Новую детскую площадку открыли в Рузе в День округа - Красное знамя
Новую детскую площадку открыли в Рузе в День округа
Фото: Балашихинское информагентство, Наталья Кондатьева В Рузе в День Рузского городского округа открыта новая детская игровая площадка, в церемонии открытия принял участие глава округа Максим Тарханов,
Красное знамя
Около поселка Скоропусковский обнаружили труп женщины - Копейка
Около поселка Скоропусковский обнаружили труп женщины
Проверку проводят в Сергиево-Посадском районе Подмосковья по факту обнаружения тела женщины в 1,5 километрах от поселка Скоропусковский, сообщил РИАМО в понедельник представитель пресс-службы ГУ МВД России по Московской области.
Копейка
«Большая демократия» и маленький город - КопейкаВесь 1917 год Россию лихорадило. Начавшись с Февральской революции и отречения от престола Николая II, год завершился приходом большевиков с радикальным изменением и системы власти, и уклада жизни.
21.08.2017 Копейка
Народный коллектив фольклорный ансамбль «Родник» стал участником престижного пятого Международного форума казачьего творчества «Станица», который прошёл в городе Руза.
21.08.2017 Администрация г.Одинцово
Предупреждение о высокой пожароопасности... - Наро-Фоминский районУправление МЧС России по Московской области предупреждает о высокой пожароопасности, которая ожидается в Можайском районе и городском округе Наро-Фоминск 20 августа, сообщает сайт ведомства.
21.08.2017 Наро-Фоминский район
«Шахматный бал» провели в Демьянове в Клину - Серп и Молот
«Шахматный бал» провели в Демьянове в Клину
Под таким названием в усадьбе Демьяново, как 230 лет назад, прошел уникальный шахматный бал.
Серп и Молот
США приостановят выдачу виз российским гражданам - Городские вести
США приостановят выдачу виз российским гражданам
Приостановку выдачи виз объяснили сокращением числа сотрудников дипмиссии по решению российских властей.
Городские вести
"Дом Круминга" откроется в 2018 году после реставрации - Люберецкая газета
"Дом Круминга" откроется в 2018 году после реставрации
В 2018 году в Люберцах в рамках губернаторской программы «Усадьбы Подмосковья» откроется после реставрации «Дом Круминга» с гостинично-рекреационным комплексом, там заканчиваются ремонтно-восстановительные работы.
Люберецкая газета
Итоги рейда «Автобус»  подвели в Подольске - Подольский рабочийБолее 450 автобусов было проверено автоинспекторами в ходе оперативно-профилактического мероприятия «Автобус» в Подольске, выявлено около 300 нарушений правил дорожного движения водителями автобусов.
21.08.2017 Подольский рабочий
Команда газеты «Ключъ» – в пятёрке лучших! - Газета КлючЖурналисты Подмосковья приняли участие в седьмом ежегодном спортивном празднике «Журналиада Подмосковья».
21.08.2017 Газета Ключ
И снова «Улыбка» - Серебряно-Прудский вестникС 13 по 19 августа на площадках села Мочилы прошла уже вторая спартакиада среди сельчан «Самый спортивный дом» В состязаниях приняли участие команды «Улыбка», «Радость» и «Надежда»,
21.08.2017 Серебряно-Прудский вестник
В Солнечногорске состоялся марафонский забег на призы главы района - Газета Сенеж
В Солнечногорске состоялся марафонский забег на призы главы района
20 августа состоялся традиционный XII Открытый легкоатлетический марафон «Тропами Блока» на призы главы Солнечногорского муниципального района.
Газета Сенеж
Матч против никотина - Химские новости
Матч против никотина
Курящие и некурящие полицейские померялись силами на футбольном поле На стадионе «Новые Химки» впервые состоялся необычный матч, организатором которого стал Химкинский центр медицинской профилактики.
Химские новости
Со спортом мы дружны - Серебряно-Прудский вестник
Со спортом мы дружны
Спортивные и культурно-массовые мероприятия прошли в деревне Шеметово с 18 по 20 августа.
Серебряно-Прудский вестник
Вместе против свалок в Рузском округе - Красное знамяВ нашем округе, как и во всем регионе, ведется борьба с несанкционированными свалками.
21.08.2017 Красное знамя
Подведены промежуточные итоги экологических рейдов в Большом Подольске - Администрация г.ПодольскС 11 августа  в Городском округе Подольск в ежедневном режиме организованы рейды по выявлению несанкционированных сбросов мусора.
21.08.2017 Администрация г.Подольск
3 пожара ликвидировано на прошлой неделе в Орехово-Зуеве и районе - Орехово-Зуевская правдаВ период с 14 по 20 августа пожарные 35 раз выезжали на тушение травы и мусора, сообщает Орехово-Зуевский гарнизон пожарной охраны.
21.08.2017 Орехово-Зуевская правда
Родителей примут по вопросам подготовки к новому учебному году 24 августа - Ленинская ШатураСогласно утвержденному губернатором Московской области графику 24 августа в региональном Министерстве образования,
21.08.2017 Ленинская Шатура
4 - Ramns.RuПодведён промежуточный итог реализации разработанной в Комитете по ценам и тарифам Московской области модели формирования тарифов на перевозку пассажиров наземным автомобильным транспортом городского и пригородного сообщения.
21.08.2017 Ramns.Ru