Koryakina Ekaterina Vladimirovna – PhD (Biol.), Senior Research Fellow, Division of Radiation Biophysics
Корякина Екатерина Владимировна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела радиационной биофизики
Potetnya Vladimir Ivanovich – PhD (Biol.), Senior Research Fellow, Division of Radiation Biophysics
Потетня Владимир Иванович – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела радиационной биофизики
Background: Studies of biological effects of low dose radiation are important due to exposure of large patient groups to low radiation doses during therapeutic and diagnostic procedures. Details of biological effects of neutron irradiation have been poorly studied, including cytogenetic effects of its low doses, although they could be important during neutron therapy and for development of normatives on radiation protection with ion accelerators, including therapeutic ones.Aim: To study patterns of structural chromosomal damage in mammalian cells exposed to 14.5 MeV neutrons at doses up to 1 Gy.Materials and methods: Cytogenetic effect of 14.5 MeV neutrons was evaluated in human blood lymphocytes and Chinese hamster ovarian cells CHO-K1 in the dose range of 0.1–1.2 Gy, dose rate range 0.3–60 mGy/min, pulse frequency 50, 5, and 0.017 Hz. Chromosome preparations were conventionally prepared. All types of chromosomal aberrations were included into the analysis. Results: In the 14.5 MeV neutron dose range studied, both cell cultures demonstrated the same dose-effect pattern: a drastic increase of chromosomal aberrations frequency at doses of 0.12–0.15 Gy, with a somewhat lower increase of the number of aberration in the dose range 0.3–0.5 Gy and regular linear dose dependence thereafter. This pattern was found both on the total chromosome aberrations frequency and on dicentric (lymphocytes) and paired fragments (CHO-K1) frequencies. Conclusion: The results obtained indicate the existence of a phenomenon of hypersensitivity and induced radio-resistance in human lymphocytes and Chinese hamster ovarian cells (CHO-K1) following irradiation with 14.5 MeV neutrons.
Актуальность. В связи с облучением больших групп людей в малых дозах при лечебных и диагностических процедурах и потребностью прогнозирования канцерогенного риска облучения представляется актуальным изучение закономерностей биологических эффектов малых доз радиации. Относительно мало исследованы особенности биологического действия нейтронного излучения и его эффекты на цитогенетическом уровне в области малых доз, при этом они могут быть важны при проведении нейтронной терапии и разработке нормативных документов по радиационной защите на ускорителях ионов, в том числе терапевтического назначения.Цель – изучение закономерностей образования структурных повреждений хромосом в клетках млекопитающих при действии быстрых нейтронов в области доз до 1 Гр.Материал и методы. Цитогенетическую эффективность нейтронов с энергией 14,5 МэВ исследовали на лимфоцитах крови человека и клетках китайского хомячка СНО-К1. Диапазон доз нейтронов составлял 0,1–1,2 Гр, мощностей доз – 0,3–60 мГр/мин, частота следования импульсов – 50, 5, и 0,017 Гц. Приготовление препаратов хромосом проводили по общепринятым стандартным методикам. При анализе учитывали весь спектр аберраций хромосом. Результаты. В исследованном диапазоне доз нейтронов для обеих клеточных культур наблюдалась одинаковая закономерность: резкий подъем выхода аберраций хромосом при дозах 0,12–0,15 Гр, замедление роста числа аберраций с увеличением дозы нейтронов до 0,3–0,5 Гр, далее стандартная дозовая зависимость. Указанная закономерность выявлена как по суммарной частоте аберраций хромосом, так и по частоте дицентриков (лимфоциты) и парных фрагментов (СНО-К1). Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о проявлении феномена гиперчувствительности и индуцированной радиорезистентности в клетках лимфоцитов человека и китайского хомячка при действии нейтронов с энергией 14,5 МэВ.