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
О науке – доступно и с любовью - Площадь МираПервой газетой, выходящей на постоянной основе в созданном городе науки Дубне, была газета Объединенного института ядерных исследований, появившаяся на свет через год после его образования.
18.10.2017 Площадь Мира
Объявляется набор кандидатов для получения высшего юридического образования - Серпуховский район8 батальон 2 полка ДПС (южный) ГИБДД ГУ МВД России по Московской области объявляет набор кандидатов из числа выпускников одиннадцатых классов для получения высшего юридического образования НА БЕСПЛАТНОЙ ОСНОВЕ в системе
17.10.2017 Серпуховский район
Ежегодный Международный студенческий теннисный турнир Панатлон (PIUTT) во второй раз будет проходить в Дубне с 20 по 22 октября.
17.10.2017 Площадь Мира
Губернатор Московской области наградил лучших директоров школ Подмосковья - Правительство Московской областиМероприятие состоится 19 окт. 2017 г., 12:00 Дом Правительства Московской области, г. Красногорск Источник: Пресс-служба Губернатора Московской области,
17.10.2017 Правительство Московской области
Студентки Гжельского университета проходят обучение по программе академического обмена в Минске - ГГХПИВ рамках программы развития деятельности студенческих объединений «Студенчество выбирает ‑ традиции, творчество, успех», поддержанной Министерством образования и науки Российской Федерации,
17.10.2017 ГГХПИ
Мегасайнс от ОИЯИ на фестивале молодежи - OpenDubna.RuМолодые ученые и специалисты ОИЯИ участвуют в проходящем в Сочи с 15 по 22 октября XIX Всемирном фестивале молодежи и студентов.
17.10.2017 OpenDubna.Ru
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье - Чехов сегодняВ рамках проекта Общероссийского народного фронта «Равные возможности – детям» активисты ОНФ открыли три новых детских кружка в Сергиево-Посадском районе Подмосковья.
17.10.2017 Чехов сегодня
Рособрнадзор проверит, насколько хорошо школьники освоили биологию и химию - Ступинская панорама18 октября Рособрнадзор проведет национальное исследование качества образования (НИКО) по химии и биологии в десятых классах, передает РИА Новости .
17.10.2017 Ступинская панорама
Первый этап муниципального конкурса «Педагогический дебют» прошёл в Пушкино - Газета МаякШестеро молодых специалистов приняли участие в первом этапе муниципального конкурса «Педагогический дебют» в Пушкино 17 октября, передает корреспондент Пушкинского информагенства.
17.10.2017 Газета Маяк
О науке – доступно и с любовью - Площадь МираПервой газетой, выходящей на постоянной основе в созданном городе науки Дубне, была газета Объединенного института ядерных исследований, появившаяся на свет через год после его образования.
18.10.2017 Площадь Мира
"Созвездие" открыло двери - Площадь Мира16 октября на прилегающей к ОЭЗ "Дубна" территории был открыт новый детский сад на 185 мест.
18.10.2017 Площадь Мира
Ночь искусств пройдет в Орехово-Зуеве 4 ноября - Орехово-Зуевская правдаВсероссийская акция «Ночь искусств», ставшая традиционной, в том числе и для Орехово-Зуева, пройдет в городском выставочном зале Ежегодно акция «Ночь искусств» собирает аншлаг, и вот,
18.10.2017 Орехово-Зуевская правда
Картина Дмитрия Доильнева стала темой урока истории в лицее микрорайона Подольска - Подольский рабочий
Картина Дмитрия Доильнева стала темой урока истории в лицее микрорайона Подольска
Школьникам из лицея № 1 микрорайона «Львовский» Подольска довелось побывать в роли настоящих богатырей, пятиклассники примерили на себя доспехи – кольчуги, боевые шлемы и сразились на мечах на уроке истории,
Подольский рабочий
Рособрнадзор проверит, насколько хорошо школьники освоили биологию и химию - Ступинская панорама
Рособрнадзор проверит, насколько хорошо школьники освоили биологию и химию
18 октября Рособрнадзор проведет национальное исследование качества образования (НИКО) по химии и биологии в десятых классах, передает РИА Новости .
Ступинская панорама
В гостях у животноводов - Дмитровский вестник
В гостях у животноводов
В середине октября воспитанники детского сада № 66 «Берёзка» посетили Карповскую ферму.
Дмитровский вестник
Дети стали жертвами 50-летнего подольского педофила - ТК КварцПодольские правоохранители расследуют уголовное дело в отношении 50-летнего местного жителя по п. «б» ч. 4 ст.
17.10.2017 ТК Кварц
Автоинспекторы округа Луховицы в первой половине октября выявили более 370 нарушений ПДД - Луховицкие вестиИнспекторы отдела ГИБДД по округу Луховицы с 1 по 15 октября зарегистрировали свыше 370 нарушений правил дорожного движения, сообщил Луховицкому информагентству начальник подразделения Алексей Канаев.
17.10.2017 Луховицкие вести
О результатах расследования уголовного дела по факту незаконного лишения свободы несовершеннолетней в Раменском районе - Следственный комитетРанее сообщалось, что следственным отделом по городу Раменское ГСУ СК России по Московской области возбуждено уголовное дело в отношении двух местных жителей по признакам преступления, предусмотренного п. «д» ч. 2 ст.
17.10.2017 Следственный комитет
Отравившего почти 100 человек таксиста задержали в Москве - Орехово-Зуевская правда
Отравившего почти 100 человек таксиста задержали в Москве
Московского таксиста подозревают в убийстве почти 100 человек за последние несколько лет, мужчина угощал жертв водой, либо предлагал уже отравленную еду, сообщает Telegram-канал Mash «В Москве задержали таксиста-клофелинщика,
Орехово-Зуевская правда
%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%b2%d1%80%d0%be%d0%bf%d0%be%d0%bb%d1%8c1 - Газета Новые Известия
Сосед захватил соседа в рабство
В Ставропольском крае будут судить жителя Новоселицкого района за использование рабского труда, мужеложство с применением насилия и незаконное проникновение в жилище.
Газета Новые Известия
Сбил пешехода и скрылся с места ДТП - Копейка
Сбил пешехода и скрылся с места ДТП
Около автовокзала в Хотьково джип серого цвета (предположительно Митсубиси Аутлендер) сбил пешехода и скрылся.
Копейка
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье - Чехов сегодняВ рамках проекта Общероссийского народного фронта «Равные возможности – детям» активисты ОНФ открыли три новых детских кружка в Сергиево-Посадском районе Подмосковья.
17.10.2017 Чехов сегодня
Культурный центр им. Любови Орловой - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Ксения Сидорова Гости Культурного центра имени Любови Орловой в Звенигороде смогут увидеть виртуальный концерт классической музыки,
18.10.2017 Правительство Московской области
Творческий вечер в КДС «Русь» поселка Лотошино - Московская Епархия РЦП14 октября в культурно-досуговом центре «Русь» поселка Лотошино прошел юбилейный творческий вечер под названием «Оно нам надо!», посвященный театральному творчеству.
18.10.2017 Московская Епархия РЦП
Православные святыни Орехово-Зуевского района: храм Ахтырской Божией Матери - Орехово-Зуевская правда
Православные святыни Орехово-Зуевского района: храм Ахтырской Божией Матери
На стыке трех губерний — Владимирской, Рязанской и Московской — в деревне Яковлево Орехово-Зуевского района — стоит храм Ахтырской Божией Матери,
Орехово-Зуевская правда
Покровский фестиваль искусств в Красногорске - Красногорские вести
Покровский фестиваль искусств в Красногорске
В городском округе Красногорск Покровский фестиваль искусств  проводится ежегодно с 2007 года.
Красногорские вести
Кастинг в мир звёзд - Городской ритм
Кастинг в мир звёзд
Шоу-конкурс «Мириады звёзд – 2017» стартовал. Первый тур кастинга прошёл в Центре «МоСТ» 6 октября.
Городской ритм
Дорожные службы Подмосковья готовы к зиме - Долгие ПрудыДорожный комплекс Московской области, в оперативном управлении которого находится региональная сеть автодорог, полностью готов к эксплуатации трасс в зимний период.
17.10.2017 Долгие Пруды
Фестиваль футбола среди дошкольников – хорошая спортивная традиция в городском округе Красногорск - Управление образования Администрации Красногорского района24 сентября 2017 года на лыжном стадионе «Зоркий» в рамках празднования 85-летия городского округа Красногорск  состоялся Фестиваль футбола  дошкольников.
17.10.2017 Управление образования Администрации Красногорского района
По маршруту Дубна – Устиново - Площадь МираСостоялся XVII Традиционный легкоатлетический (комбинированный) пробег по маршруту г.Дубна – г. Кимры – с. Ильинское – д. Устиново, посвященный 66-летию образования "ГосМКБ "Радуга" им.
17.10.2017 Площадь Мира
Сборная Московской области завоевала 15 медалей на международном турнире по джиу-джитсу - Долгие Пруды
Сборная Московской области завоевала 15 медалей на международном турнире по джиу-джитсу
В Санкт-Петербурге прошел международный рейтинговый турнир по джиу-джитсу «St.Petersburg Open».
Долгие Пруды
Конкурсу «Мое родное Подмосковье» дан старт - Новые рубежи
Конкурсу «Мое родное Подмосковье» дан старт
Главное управление социальных коммуникаций Московской области планирует проведение конкурса литературных произведений, фотографий и рисунков, посвященных теме дружбы народов, проживающих на территории Московской области,
Новые рубежи
«Динамо-Электросталь» едва не сотворило сенсацию - Газета Новости недели
«Динамо-Электросталь» едва не сотворило сенсацию
В Барселоне на предварительном этапе Евролиги-2017/2018 команда «Динамо-Электросталь» провела лучший матч не только сезона, но и, возможно, всей своей истории.
Газета Новости недели
Почти 160 млрд руб заложили на здравоохранение в бюджете Подмосковья на 2018–2020 гг - Подольский рабочийВласти Подмосковья предусмотрели в бюджете Московской области на 2018 год и плановый период 2019 и 2020 годов порядка 160 миллиардов рублей на здравоохранение.
17.10.2017 Подольский рабочий
Красногорск: каким быть двору, решают жители - Красногорские вестиАдминистрацией городского округа Красногорск в рамках комплексного благоустройства дворовых территорий в 2018 года запланировано обустройство 100 дворов.
16.10.2017 Красногорские вести
«Единая Россия» учтет все приоритетные направления в сфере культуры ко второму чтению проекта бюджета - Химские новости«Единая Россия» ко второму чтению проекта федерального бюджета учтет все приоритетные направления в сфере культуры, над которыми велась работа в 2017 году.
17.10.2017 Химские новости
двор - Орехово-Зуевская правдаНа интернет-портале «Добродел» стартовало народное интернет-голосование за благоустройство дворов,
18.10.2017 Орехово-Зуевская правда
Заседание правительства 17 октября 2017 - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Подмосковья Андрей Воробьев провел расширенное заседание областного кабинета министров,
17.10.2017 Правительство Московской области