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
Учащиеся гимназии № 9 проверили свои знания основ Конституции страны - Администрация г.Коломна8 декабря специалисты Молодежного центра «Выбор» провели для учащихся 9 класса лицея № 4 познавательную программу, приуроченную ко Дню Конституции Российской Федерации.
11.12.2017 Администрация г.Коломна
Новую музыкальную школу построили в Шаховской - Правительство Московской областиИсточник: Главное управление государственного строительного надзора Московской области Рейтинг детских школ искусств сформировали в регионе,
11.12.2017 Правительство Московской области
8 декабря сотрудники УМВД России по Сергиево-Посадскому району провели открытый урок, посвященный «Дню Героев Отечества» для студентов Сергиево-Посадского колледжа.
11.12.2017 МВД Московской области
Конкурс проходил в формате стендовых докладов. Учащимися были представлены более восьмидесяти работ по 5-и направлениям в 6-и секциях.
11.12.2017 Troitsk.Ru
Главгосстройнадзор проверил ход строительства ФОКа в Солнечногороском районе - Администрация Солнечногорского районаИнспекторский состав Главгосстройнадзора Московской области провел очередную проверку строительства физкультурно- оздоровительного комплекса, расположенного в п. Лунево Солнечногорского района,
11.12.2017 Администрация Солнечногорского района
Школа должна соревноваться сама с собой - Люберецкая газетаЖилинской средней общеобразовательной школе № 23 в следующем году исполнится 145 лет.
10.12.2017 Люберецкая газета
Гала-концерт к 65-летию школы искусств №1 прошел 9 декабря - Авиаград ЖуковскийТоржественный вечер, посвященный 65-летию Жуковской детской школы искусств № 1, прошел 9 декабря во Дворце культуры города, сообщает наш корреспондент.
10.12.2017 Авиаград Жуковский
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты - Газета Факт50-летие Детской школы искусств №8 отметили 8 декабря на сцене Дома культуры «Восход» Балашихи.
10.12.2017 Газета Факт
Дом, куда хочется вернуться - Газета Факт85 лет отметили 9 декабря балашихинской школе №16 имени А.И. Сережникова, расположенной в микрорайоне Дзержинского.
10.12.2017 Газета Факт
Более 200 школ искусств Подмосковья вошли в специальный рейтинг - РТВ-ПодмосковьеВ Подмосковье составили отдельный рейтинг школ искусств. В список включили сразу 208 образовательных учреждений, сообщили в пресс-службе первого зампредседателя правительства региона Ольги Забраловой.
11.12.2017 РТВ-Подмосковье
Главгосстройнадзор проверил ход строительства ФОКа в Солнечногороском районе - Администрация Солнечногорского районаИнспекторский состав Главгосстройнадзора Московской области провел очередную проверку строительства физкультурно- оздоровительного комплекса, расположенного в п. Лунево Солнечногорского района,
11.12.2017 Администрация Солнечногорского района
Учащиеся гимназии № 9 проверили свои знания основ Конституции страны - Администрация г.Коломна8 декабря специалисты Молодежного центра «Выбор» провели для учащихся 9 класса лицея № 4 познавательную программу, приуроченную ко Дню Конституции Российской Федерации.
11.12.2017 Администрация г.Коломна
Школа должна соревноваться сама с собой - Люберецкая газета
Школа должна соревноваться сама с собой
Жилинской средней общеобразовательной школе № 23 в следующем году исполнится 145 лет.
Люберецкая газета
Дом, куда хочется вернуться - Газета Факт
Дом, куда хочется вернуться
85 лет отметили 9 декабря балашихинской школе №16 имени А.И. Сережникова, расположенной в микрорайоне Дзержинского.
Газета Факт
Зарайские педагоги благодарят энергетиков ВЭС - За новую жизнь
Зарайские педагоги благодарят энергетиков ВЭС
На имя исполняющего обязанности директора восточного филиала ПАО «МОЭСК» Александра Юртаева поступило благодарственное письмо от начальника управления образования администрации городского округа Зарайск Владимира Комма.
За новую жизнь
Спасли рыбака - Красное знамяС началом зимы у спасателей прибавляется работы из-за рыбаков, которые стремятся на еще не окрепший лед.
11.12.2017 Красное знамя
13 пожаров произошло в Подмосковье 10 декабря - ТК КварцЗа прошедшие сутки, 10 декабря, в области произошло 13 пожаров: 13 техногенных, природных нет, сообщает пресс-служба ГУ МЧС РФ по Московской области.
11.12.2017 ТК Кварц
25 человек спасли на дорогах Подмосковья 10 декабря - ТК КварцЗа прошедшие сутки, 10 декабря, на дорогах Московской области произошло 21 дорожно-транспортное происшествие с пострадавшими, сообщает пресс-служба ГУ МЧС РФ по Московской области.
11.12.2017 ТК Кварц
Один человек погиб и пять человек получили травмы - Копейка
Один человек погиб и пять человек получили травмы
За период, с 1 по 8 декабря текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 111 ДТП с материальным ущербом,
Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники - Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники
Движение электропоезда № 6233 из Сергиева Посада в Москву полностью отменено по техническим причинам на Ярославском направлении Московской железной дороги, сообщает Twitter-аккаунт ЦППК.
Копейка
Какой праздник сегодня 9 сентября? - Котельники сегодня
Какой праздник сегодня 9 сентября?
9 декабря 2003 года была подписана Конвенция ООН против коррупции. Россия в числе первых стран подписала эту Конвенцию.
Котельники сегодня
Жители Орехово-Зуева и района смогут увидеть стеклянный театр и муми-троллей - Орехово-Зуевская правдаНа Тверской площади в Москве на фестивале «Путешествие в Рождество» гости смогут увидеть кулинарное шоу по приготовлению торта шакотис, выступления богемских стеклодувов и муми-троллей из Финляндии,
11.12.2017 Орехово-Зуевская правда
Правительство Московской области заключило договор с Минпромторгом РФ на поставку музыкальных инструментов для школ дополнительного образования сферы культуры.
11.12.2017 E-vanteevka.Ru
В клубе «Майдановский» завершили прием работ на конкурс рисунков «Новый год» и «Символика 2018 года» - Серп и МолотНа суд жюри поступило более ста работ, выполненных в различной технике. Все работы выставлены в главном фойе клуба и восхищают своей красотой, необычностью исполнения и талантом авторов.
11.12.2017 Серп и Молот
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве - Орехово-Зуевская правда
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве
Ореховозуевсцам очень повезло – субботним вечером 9 декабря в ДК на пл. Пушкина они слушали замечательный голос певицы, композитора и автора песен Жанну Бичевскую Народная артистка России,
Орехово-Зуевская правда
Дары свободы - Городской ритм
Дары свободы
  В Троицкий Дом учёных в последнее время хочется даже не приходить, а просто поставить где-нибудь в углу раскладушку и поселиться.
Городской ритм
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты - Газета Факт
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты
50-летие Детской школы искусств №8 отметили 8 декабря на сцене Дома культуры «Восход» Балашихи.
Газета Факт
9 декабря — Подведение итогов Управления по физической культуре и спорту - Комитет по физической культуре и спортуВ субботу 9 декабря в конференц-зале Конькобежного центра "Коломна" состоится отчёт о проделанной работе начальника Управления по физической культуре и спорту администрации городского округа Коломна Анатолия Александрови
11.12.2017 Комитет по физической культуре и спорту
Матч чемпионата страны по хоккею с мячом «Зоркий» проведет   в Красногорске 13 декабря - Красногорские вестиСоперником нашей команды будет «Уральский трубник» (Первоуральск) – один из лидеров чемпионата страны.
10.12.2017 Красногорские вести
Триумф подмосковных бадминтонистов в Башкирии. - Федерация бадминтона МО                   Триумф подмосковных бадминтонистов в Башкирии. С 4 по 8 декабря в г. Уфа проводился всероссийский турнир “Кубок республики Башкортостан” Всероссийской юношеской серии “Yonex Гран-При 2017/2018“.
11.12.2017 Федерация бадминтона МО
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи» - Павлово-Посадские известия
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи»
Сегодня, 10 декабря, на Ледовой арене им. Натальи Петрусёвой завершился второй, заключительный день соревнований по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи», участие в которых приняли более 120 спортсменов.
Павлово-Посадские известия
Всемирный день футбола – 10 декабря - Красногорские вести
Всемирный день футбола – 10 декабря
В футбол играют 120 миллионов человек по всему миру, причем речь идет не о ребятах, гоняющих мяч в коробке во дворе или о пузатых дядечках развлекающихся на выходных, а о самых настоящих профессионалах.
Красногорские вести
Хоккей, как глоток свежего воздуха - Газета Новости недели
Хоккей, как глоток свежего воздуха
Народ в Электростали соскучился по зрелищу. А главным из зрелищ в городе был, есть и будет хоккей с шайбой.
Газета Новости недели
Общественная палата Реутова вошла в пятерку лидеров в областном рейтинге - Газета РеутОбщественная палата города Реутова вошла в пятерку лидеров в рейтинге Общественных палат муниципальных образований Московского региона за третий квартал 2017 год.
11.12.2017 Газета Реут
В Подольске нарушили порядок проведения аукциона на выполнение ряда работ по строительству пожарного депо - Серп и Молот5 декабря Московское областное УФАС России рассмотрело жалобу ООО «Меридиан» на действия МКУ«Градостроительное управление» и МКУ «Центр торгов» при проведении электронного аукциона на выполнение ряда работ по строительст
11.12.2017 Серп и Молот
Дождь со снегом и до плюс 2 градусов ожидается в Подольске в понедельник - Подольский рабочийВ понедельник в Подольске ожидаются небольшие осадки в виде дождя и снега, максимальная температура воздуха составит плюс 2 градуса.
11.12.2017 Подольский рабочий
В Городском округе Подольск определен перечень особо опасных участков дорог в условиях гололеда - Администрация г.ПодольскВ Городском округе Подольск согласован перечень особо опасных участков дорог в условиях гололеда, подлежащих первоочередной посыпке пескосоляной смесью и уборке.
11.12.2017 Администрация г.Подольск
В 2017 году в рамках губернаторской программы «Мой подъезд» в Городском округе Подольск отремонтировано 1169 подъездов - Администрация г.ПодольскВ рамках губернаторской программы «Мой подъезд» в 2017 году в Городском округе Подольск был запланирован ремонт 1293 подъездов в 403 многоквартирных домах (МКД), что составляет 25% от общего количества подъездов.
11.12.2017 Администрация г.Подольск