Гибель клеток после облучения

Гибель клеток после облучения может определяться различными механизмами в зависимости от того, гибнут ли клетки до первого митоза (интерфазная гибель) или после прохождения материнских клеток и их потомков через несколько митотических циклов (репродуктивная гибель). Очевидно, что в последнем случае индуцированные излучением хромосомные повреждения модифицируются или усиливаются, с чем и связана потеря способности клеток к пролиферации. Вероятно, чем тяжелее повреждение, тем меньше число генераций могут осуществить клетки до их гибели, с чем и связан тот факт, что после облучения плотноионизирующим излучением число клеточных циклов, совершаемых облученной клеткой перед ее гибелью, меньше, чем после облучения редкоио-низирующим излучением.

Из результатов работ, в которых исследовали отдаленные генетические эффекты облучения в культивируемых in vitro нормальных (диплоидных) клетках человека, рассмотрим данные. Авторы после, рентгеновского облучения в дозе 4 Гр диплоидных фибробластов кожи человека часть клеточных культур пересевали в отношении 1:4, другую часть поддерживали в кон-флюентном состоянии 43 сут. Если пересев клеток проводили сразу после облучения, то в процессе клеточных делений частота аберраций хромосомного типа (дицентрики, кольца, фрагменты) быстро уменьшалась и через пять пассажей достигала контрольных значений. Это свидетельствует о том, что в процессе деления клеток те из них, которые содержат хромосомные аберрации названного типа, элиминируются.

При нахождении облученной культуры в конфлюентном состоянии частота таких аберраций также уменьшалась, причем скорость этого уменьшения соответствовала скорости репарации потенциально летальных повреждений. Однако после 10 лет культивирования скорость уменьшения таких хромосомных аберраций в облученных клетках резко снижалась, и в клетках культур, находившихся в конфлюентном состоянии до 43 суток, их частота оставалась постоянной, составляя около 30% частоты аберраций, регистрируемой в диплоидных фибробластах человека сразу после облучения. Кинетика первоначально быстрого снижения частоты хромосомных аберраций в этих клетках аналогична кинетике их снижения в конфлюентных культурах клеток мышей линии ЗТЗ, также облученных в дозе 4 Гр. Следовательно, можно полагать, что уменьшение этой частоты в популяции делящихся клеток является следствием гибели в митозе клеток, содержащих хромосомные

Аберрации (например, вследствие образования в анафазе мостов между дицентрическими хромосомами), а снижение частоты аберрации в популяции неделящихся клеток определяется процессами репарации генетических повреждений.

Иначе изменялись в процессе культивирования фибробластов после облучения частоты реципрокных транслокаций, дицентриков, фрагментов и инверсий. В первом после облучения митозе их частоты были равны соответственно 0,48; 0,32; 0,56; 0,04 в расчете на одну клетку (частота дицентриков приведена в сумме с частотой кольцевых хромосом). На пятом пассаже после облучения ди-центрики, ацентричные фрагменты и кольцевые хромосомы уже не наблюдали, но частота транслокации и делеций оставалась значительно увеличенной. Если в первом митозе после облучения частота клеток, содержащих только транслокации, составляла 0,12, то через пять и десять пассажей после облучения (что соответствует 10 и 20 клеточным удвоениям) — 0,08 и 0,16 соответственно.

Можно утверждать, что индуцированные рентгеновским излучением транслокации не нарушают способность клеток к репродукции, и клетки с такими генетическими изменениями могут находиться в клеточной популяции в течение длительных промежутков времени. В то же время частота клеток, содержащих фрагменты, через 10 и 20 удвоений снижалась в большей степени, чем частота транслокаций. Если облученные клетки перед первым пересевом находились 4 ч в конфлюентном состоянии, то частота хромосомных аберраций и выживаемость клеток были увеличены примерно в 2 раза по сравнению с теми же параметрами у клеток, облученных в той же дозе, но пересеянных сразу после облучения.

Частота транслокаций в культурах облученных и пересеянных сразу после облучения составляла в клетках 1, 5, 10-го пассажей соответственно 0,48; 0,16; 0,24, а если облученные клетки перед пересевом находились в конфлюентном состоянии, то эта частота на 1, 5 и 1?)-м пассажах составляла 0,48; 0,32; 0,32.