Клітинні механізми формування радіаційних ефектів в імунній системі у віддаленому періоді Чорнобильської аварії (клініко-експериментальне дослідження) - Автореферат

У віддаленому періоді після опромінення реєструються дисбаланс клітинної та гуморальної ланок, ознаки старіння імунної системи, активації окремих її компонентів [Талько, 2001; А.А. Однак дотепер не розкрита важлива проблема взаємовідносин клітинної ланки імунітету і функціонування компартменту кровотворних стовбурових клітин в осіб, які зазнали впливу іонізуючого випромінювання. Враховуючи вищезазначене, з огляду на значущість цієї проблеми в радіобіології та радіаційній медицині важливим напрямком є систематизація і перегляд даних, отриманих у динаміці 20-річного спостереження за опроміненими з уточненням закономірностей і дозових залежностей відновлення імунної системи з вивченням клітинних реакцій на опромінення, які є базовими для формування фенотипових проявів. Визначити закономірності розвитку радіаційного ефекту в імунній системі при аварійному опроміненні із встановленням функціонально-структурних особливостей статусу клітинної ланки імунітету та розробити концепцію методичного забезпечення оптимізованого контролю за розвитком пізніх ефектів опромінення в імунній системі у постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС. Вперше експериментально in vitro на акумуляційній HTERT-BJ1 клітинній моделі при потужності доз г-випромінювання реакторного спектра від 0,2 Гр/рік до 1,0 Гр/рік і кумулятивних дозах від 14 МЗВ до 1,16 Зв отримано докази впливу тривалого (впродовж 78 тижнів) безперервного г-опромінення у діапазоні доз, близьких до тих, що мали місце у випадку Чорнобильської аварії, на геном і життєздатність кровотворних стовбурових клітин людини з формуванням адаптивної дозозалежної відповіді у часі та продемонстровано кількісні параметри залежності "доза - ефект".Оцінку процесу апоптозу в популяціях лімфоцитів, гранулоцитів периферичної крові у УЛНА в віддалені строки після опромінення та цитофлюориметричних проявів реалізації програмованої загибелі цих клітин здійснювали з допомогою набору реактивів Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit, моноклональних антитіл до Fas/APO-1 антигену (BD, США) та до внутрішньоклітинних білків-регуляторів апоптозу Bcl-2 (DAKOCYTOMATION, Данія) у фізіологічних умовах та in vitro при індукції верапамілом. Теоретичну основу експериментального дослідження склали такі припущення: а) іонізуюче випромінювання у діапазоні низьких доз впливає на кровотворення [Suzuki et al., 2001; Ojima et al., 2001; Reya et al., 2001; Broome et al., 2002; Sasaki, 2003; Meng et al., 2003; Li et al., 2004; Trosko et al., 2005]; б) за біологічними характеристиками (каріотип, клітинний цикл, експресія поверхневих маркерів раннього гемопоезу людини та ін.) клітини HTERT-BJ1 є подібними до кровотворних стовбурових клітин людини [Kawano et al., 2003; Masutomi et al., 2003; Yamada et al., 2003; Nisato et al., 2004; Qiu et al., 2005]; в) нормальні і трансфіковані стовбурові клітини кісткового мозку людини in vitro мають повністю порівнянні показники росту для 20 поділів; приблизно з 32-го покоління нормальні клітини показують ознаки старіння, тоді як HTERT-позитивні клітини продовжують рости далі до 80 подвоєнь і більше без зміни характеру кінетики росту та біологічних характеристик [Shi et al., 2002; Lloyd, 2002]; г) 52 подвоєнь кровотворних стовбурових клітин є достатнім (4,1015 клітин за життя людини) для забезпечення вмісту адекватної кількості зрілих клітин крові [Lansdorp, 1997; Rufer, 1999]. На препаратах спостерігали суттєве зменшення утворення мікроядер у клітинах HTERT-BJ1 та HELA, але показники МЯ/1000 ДК в обох акумуляційних моделях були достовірно підвищеними до кінця експерименту порівняно з контролем (p <0,0001). Аналіз індивідуальних значень частоти TCR-мутантних лімфоцитів у експонованих осіб показав залежність показника від кількості Т-лімфоцитів з фенотипом CD3 CD4 ; зміни частки цих клітин у периферичній крові можуть значно нівелювати TCR Mf на груповому та когортному рівнях. Збільшення пропорцій CD34 -клітин, що коекспресували білок PCNA та поверхнево-мембраний антиген CD123, а також клітин у пізніших стадіях диференціювання, було доказом не тільки на користь функціонально-активного стану циркулюючого CD34 -пулу, більш вираженого у робітників зони ЧАЕС.Кількісні параметри залежності "доза - час - ефект" за утворюванням мікроядер для культур клітин різного типу підпорядкуються закономірностям, котрі зумовлені як кумулятивними дозами, потужністю випромінювання, так і тривалістю дії опромінення та біологічними характеристиками клітин. Формування адаптивної дозозалежної відповіді, розтягнутого у часі, характеризується відновленням регенерації HTERT-BJ1 клітинної популяції з 12-го тижня після опромінення при кумулятивних дозах 62-243 МЗВ і HELA клітин з 6-ого тижня при кумулятивних дозах 27-112 МЗВ (відповідно до експериментальних точок нагляду) у вигляді підвищення кількості життєздатних клітин після досягнення певного порога генотоксичного ефекту. Експериментально in vitro на акумуляційній HTERT-BJ1 клітинній моделі при потужності доз г-випромінювання реакторного спект

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ