Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Восстановление клеток и ОБЭ плотноионизирующих излучений для разных форм инактивации дрожжевых клеток

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Восстановление клеток и ОБЭ плотноионизирующих излучений для разных форм инактивации дрожжевых клеток"

зш

На фшах рукопмеи

РИГГЛЕСВОРТ Валерия Икаротна

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЛЕТОК И ОБЭ ПЛОТНОИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ДЛЯ РАЗНЫХ ФОРМ ИНАКТИВАЦИИ ДРОЖЖЕВЫХ КЛЕТОК

Специальность: 03.00.01 - радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических каух

Овиимск - 2003

Работа выполнена в Государственном Учреждении Медицинском радиологическом научном центре Российской академии медицинских наук.

BtnnA руководитель:

доктор биологических наук, профессор В.Г. □•тим.

доктор биологических наук, профессор В,И. Сммжннно; доктор биологических наук, профессор A.B. Спшии.

Ведущая организация: Всероссийский научно-

исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Российской академии сельскохозяйственных наук.

Зашита состоится

заседании диссертационного Совета Д 001.11.01 в Г1 Медицинском радиологическом научном центре РАМН.

Автореферат разослан « » 2003 г.

Уч*кый секретарь

Дкее«р*ацмамжох>о сои«»*

Док*ор мдицкмежмх наук В.А. КУЛИКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тени исследования

Одной из важных проблем в радиационной биологии является проблема относительной биологической эффективности (ОБЭ) ионизирующих излучений'. Хорошо известно, что относительная биологическая эффективность излучения определяется не только его ■ физической характеристикой (ЛПЭ), но и различными факторами биологической природы, такими как чувствительность клеток к радиации определенного качества, способностью к пострадициоиному восстановлению. Однако эти проблемы были хорошо изучены только для ■ репродуктивной гибели клеток и практически не изучены для формы гибели клеток без деления. Актуальность изучения восстановления клеток и ОБЭ плотноионизирующих излучений для гибели клеток без деления определяется тем фактом, что эта форма гибели для клеток различного происхождения, в том числе для дрожжевых клеток, встречается после действия ионизирующего и ультрафиолетового излучения, гипертермии и различных химических агентов. В этой связи актуальным является получение новой информации о восстановлении клеток после действия редко- и плотноионизиругащего излучений и зависимость ОБЭ а-частиц от формы гибели клеток. Актуальным является изучение восстановления клеток после .редко- и плотноионизирующих излучений при повторных облучениях. Также представляло интерес

изучение динамики вЬ с ста но вле ния после поЬторных облучений и

ЦН6 МСХА

различных темпер аром* «учн0йПб«терату£№ї эрых происходило восстановление. №, Л ~ ЇСі

Цель и задачи исследования Целью данной работы является изучение восстановления

клеток и относительной биологической эффективности плотноионизирующих излучений для разных форм инактивации клеток.

В связи с поставленной целью следует решить следующие задачи:

— исследовать зависимость ОБЭ а-частиц от формы гибели гаплоидных и диплоидных дрожжевых клеток дикого типа;

— определить ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели и гибели без деления дрожжевых клеток радиочувствительных мутантов гаплоидного и диплоидного типа;

— изучить зависимость ОБЭ плотноионизирующих излучений от температуры пострадиационного культивирования и критериев гибели условно-термочувствительного мутанта;

— оценить параметры восстановления клеток и их зависимость от ЛПЭ излучения при повторных облучениях редко- и плотноиониэирующим излучением;

— исследовать зависимость восстановления клеток от ЛПЭ излучения и температуры, при которой происходило восстановление;

— изучить вклад восстановления от потенциально летальных и сублетальных повреждений в ОБЭ плотноиовизирующих излучений

Научная новизна

В результате выполнения данной работы * были получены следующие новые результаты;

— для теста гибель дрожжевых клеток без деления впервые получены экспериментальные данные, демонстрирующие отсутствие восстановления после их облучения как редко-, так и плотноионизирующим излучениями;

— впервые проведено сравнительное изучение ОБЭ плотноионизирующих излучений для дрожжевых клеток различных генотипов для репродуктивной гибели и гибели без деления;

— показано, что разница в значениях ОБЭ е-частиц для репродуктивной формы гибели и гибели клеток без деления была наибольшей для дикого диплоидного штамма. Эта разница значительно уменьшалась или полностью отсутствовала для гаплоидных клеток дикого типа и радиочувствительных мутантов;

— проведенные экспериментальные исследования условно-термочувствительного штамма дрожжей позволили сделать заключение о зависимости ОБЭ как от температурных условий пострадиационного культивирования клеток при которых наблюдались различные объемы восстановления, так и от различных критериев гибели клеток;

— для повторных у- и а-облучений продемонстрировано, что постоянная восстановления £ не зависит от типа излучения и количества повторных облучений, в то время как доля необратимо пораженных клеток возрастает с увеличением числа повторных облучений;

— показано, что, как восстановление от потенциально летальных повреждений, так и восстановление от сублетальных повреждений вносят вклад в величину ОБЭ а-частиц, но относительный вклад восстановления от потенциально летальных повреждений в ОБЭ имеет большее значение.

Практическая значимость работы

Представленные в диссертации экспериментальные данные о закономерностях восстановления и относительной биологической эффективности плотноионизирующих излучений для репродуктивной

гибели и гибели клеток без деления имеют важное практическое значение для оптимизации эффекте» лучевой терапии, использующей плэтноиониэирусщде излучения, а также для постороения математических моделей в радиобиологии, учитывающих выявленные в данной диссертации закономерности. Сформулированные в диссертации выводы могут имеют практическую значимость для прикладной радиобиологии, экологии и медицинской радиологии. Результаты работы также имеют фундаментальное значение, поскольку дополняют современный уровень знания об относительной биологической эффективности плохноионизирующих излучений.

Структура и об'ьем работы

Работа состоит из следующих глав: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты экспериментальных исследований, обсуждение результатов исследования, выводы; содержит 140 страниц машинописного текста, 26 рисунков и 7 таблиц. Список литературы включает 180 .источников, из них 57 на русском языке.

Апробация

Основные положения диссертации доложены на: Международном конгрессе "Энергетика-3000" (Обнинск, 12-16 октября, 1998); Втором Съезде Биофизиков России (Москва,

1999); Конференции "Биосфера и человечество", посвященной столетию Тимофеева-Ресовского (Обнинск, 20-21 сентября,

2000); опубликованы тезисы докладов на: Международной конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Обнинск, 23-27 октября, 2000). Диссертация апробирована на ■научной конференции экспериментального сектора МРНЦ РАМН 19 июля 2002 г.

На защиту выносятся:

— зависимость ОБЭ а-частиц оi форм гибели дрожжевых клеток, модифицирующих способность клеток к восстановлению от радиационных повреждений;

— отсутствие пострадиационного восстановления дрожжевых клеток для формы гибели Оез деления;

— независимость скорости восстановления радиационных повреждений от ЛПЭ излучения при различных температурах пострадиационного восстановления;

— оценка вклада суОлетальных и потенциально летальных повреждений в ОБЭ пл от ноио низирукжих излучений.

' МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ * Объект исследования

В экспериментах были использованы следующие дрожжевые штаммы Saccharomyces сегеvi siae: диплоидный штамм дикого типа XS800 (RAD/RAD), диплоидный мутантный штамм XS1898 (rad52-l/rad52-l), гаплоидный штамм дикого типа S288C (RAD), гаплоидный мутантный штамм gl60/2d (rad52), условно-термочувствительный диплоидный мутантный штамм g580 (rad54-3) .

Среды, условия культивирования и определение выживаемости

Перед облучением дрожжевые клетки выращивали на твердой питательной среде при 30*С в течение 3-5 дней для диплоидных штаммов и 7-10 дней для гаплоидных штаммов. За это время клетки выходили в стационарную фазу роста. Для облучения у-квантами брали суспензию клеток с концентрацией 10® кл/мл. Для облучения а-частицами 0,02 мл клеточной суспензии с концентрацией 101 кл/мл наносили на поверхность водного агара и перед облучением на 20-30 минут помещали в термостат для

выпаривания воды иэ капли суспензии. Оставшийся монослой клеток подвергали облучению а-частицами iJ9Pu, После облучения слой агара вместе с облученными клетками помещали в пробирку с 2 мл дистиллированной воды и хорошо встряхивали для получения однородной суспензии. Пострадиационное

культивирование и восстановление клеток осуществляли при ЗО'С (если не оговорено иначе). Для определения выживаемости клеток использовали стандартные методы макроколоний и микроколоний {В.И. Корогодин, 1966). При определении выживаемости ыетодом микроколоний, выжившими для репродуктивной формы гибели считали клетки образовавшие микроколонии правильной округлой формы, состоящие из 40 и более клеток. Для теста гибель клеток без деления погибшими считали клетки, не поделившиеся ни одного раза, а выжившими -клетки, поделившиеся за 24 часа хотя бы 1 раз. Каждый опыт повторяли 5-7 раз.

Источники ионизирующих излучений

Источниками уизлучения служил мСо (стандартное излучение) установки «Исследователь» (мощность дозы - 40 Гр/мин) и «Гаммацелл-220» (мощность дозы - 0,5 Гр/мин). Средняя энергия' у-квантов иСо составляла - 1,2 МэВ; ЛПЭ -О,2 кэВ/мкм. В качестве источника сравниваемого плотноионизирующего излучения использовали стационарную установку с радионуклидом I3,Pu (энергия а-частиц ~ 3,5 МэВ, мощность дозы 25 Гр/мин). Средняя линейная потеря энергии (ЛПЭ) таких а-частиц составляет - 120 кэВ/мкм. Именно при таком значении ЛПЭ наблюдается максимум в зависимости ОБЭ от ЛПЭ для большинства эукариэтических клеток.

Методы статистической обработки данных

Построение кривых, описывающих ту или иную экспериментальную зависимость, осуществляли графическим методом. Для оценки погрешности измерения выживаемости и радиобиолигических параметров использовалась величина средней квадратичной погрешности. Как правило, относительная ошибка определения выживаемости составляла 57%. Ошибка определения значений ОБЭ, К и других радиобиологических параметров составляла около 10%.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Исследование восстановления и ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели и гибели без деления дрожжевых клеток дикого типа и радиочувствительных мутантов

Белл получен набор экспериментальных данных по особенностям восстановления и величинам ОБЭ о-частид для репродуктивной гибели и гибели без деления дрожжевых клеток дикого типа и радиочувствительных мутантов. На рис. 1 приведены кривые зависимости выживаемости от дозы для репродуктивной гибели клеток диплоидных дрожжей г. сегегиэАае дикого типа (штамм Х5800), облученных в стационарной стадии роста у-квантами (кружки) и а-частицами (треугольники). Клетки высевали на питательную среду сразу после облучения (светлые значки) и после 48-часового выдерживания в режиме пострадиационного восстановления (темные значки). На рис. 2 представлены кривые зависимости выживаемости от дозы • для гибели без деления клеток диплоидных дрожжей cerev.fs.iae

дикого типа (штамм Х3800), облученных в стационарной стадии роста у-квантаыи и а-частицами. Выжившими для теста гибели без деления считали все клетки, кроме тех, которые после

облучения не поделились ни разу. Подсчет таких клеток производился путем микроскопирования. Как для репродуктивной, так и для гибели клеток без деления остальных изученных штаммов, кривые доза-эффект были получены только при высеве клеток на питательную среду сразу после облучения. Это было связано с тем обстоятельством, что ни гаплоидные штаммы обоего типа, ни радиочувствительный диплоидный мутант, гомозиготный по мутации гай52, не восстанавливались при выдерживании их после облучения в непитательной среде. Кривые доза-эффект этих штаммов были во всех случаях чисто экспоненциальными. Радиобиологические параметры кривых выживаемости всех изученных штаммов суммированы в таблице 1.

Таблица 1

Радиобиологические параметры кривых выживаемости дрожжевых клеток Э. сегеу1з1ае разных штаммов

Штамм Форма гибели Осу, Гр Ол, Гр ОБЭ

ХБЭОО ВАО/КЛО репродуктивная 258 і 29 60 ± 9 4,3 ± 0,4

без деления 1790 ± 230 1180 ± 157 1,5 ± 0,1

Х51898 га<152-1 /глс!52-1 репродуктивная 45 ± 4 15 ± 2 3,0 ± 0,2

без деления 3900 ± 370 1950 ± 240 2,0 ± 0,2

5286С ЛАТ» репродуктивная 102 ± 12 33 ± 5 3,1 ± 0,2

без деления 1500 і 132 670 ± 96 2,2 ± 0,2

д1Є0/2іі от го <352-1 репродуктивная 25 ± 2 11 ± 1 2,3 ± 0,3

без деления 4800 ± 478 2300 і 295 2,1 ± 0,3

Полученные нами новые данные показали, что для достижения дрожжевыми -клетками формы гибели без деления требовались очень большие дозы облучения, причем впервые было продемонстрировано, что при этом клетки не были способны к восстановлению при выдерживании их в пострадиационный период в непитательной среде при 30 °С, Для формы гибели без деления

Доза, Гр

О 500 1000 1500 2000 2500 3000

Рис. 1 кривые зависимости выживаемости от дозы для репродуктивной гибели клеток диплоидных дрожжей cвrвvísisв дикого типа (штамм ХБ800), облученных в стационарной стадии роста "у-кванта«и (кривые 1, 2} и а-частицами (кривые 3» 4) и высеянные на питательную среду сразу после облучения (кривые 1, 3) и после 48-часового выдерживания в пострадиационный период в непитательной среде при 30° С (кривые 2, 4) .

Доза, Гр

0 2000 4000 6000 6000 10000 12000

Рис. 2 Кривые зависимости выживаемости от дозы для интерфазной гибели клеток диплоидных дрожжей 5. сегеуівіае дикого типа (штамм ХБ800), облученных в стационарной стадии роста ^-квантами (кривые 1, 2) и а-частииами (кривые 3, 4) и высеянные на питательную среду сразу после облучения (кривые 1, 3) и после 48-часового выдерживания в пострадиационный период в непитательной среде при ЗО11 С (кривые 2, 4) .

получены пониженные значения ОБЭ а-частиц для всех изученных цггаммов. Нужно заметить, что значения ОБЭ а-частиц для формы гибели без деления были сходными для всех штаммов, изученных в данной работе, изменяясь в диапазоне 1,5-2,2. Разница в ОБЭ для репродуктивной гибели клеток и гибели клеток Оеэ деления Сыла самой большой для дикого диплоидного штамма (4,3 и 1,5), для которого характерна высокая степень восстановления радиационных повреждений. Разница в ОБЭ для этих форм, гибели была меньшей для ыутантного диплоидного и дикого гаплоидного штамма (3,0; 2,0 и 3,1; 2,2, соответственно), у которых способность к восстановлению понижена по сравнению с дикими диплоидными дрожжевыми клетками. Наконец, минимальная разница в значениях ОБЭ репродуктивной гибели и гибели клеток без деления наблюдалась у гаплоидного мутантного штамма, клетки которого характеризуются практически полным отсутствием способности репарировать повреждения, нанесенные в процессе облучения. Таким образом, чем больше штамм был способен восстанавливаться от радиационных повреждений, тем в большей степени наблюдалось повышение значения ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели по сравнению с ОБЭ для формы гибели без деления.

Зависимость ОБЭ от формы гибели клеток была также проанализирована для условно-термочувствительного мутантного диплоидного штамма д580. Данный штамм характеризуется высокой степенью восстановления повреждений, вызванных действием облучения, для пострадиационного культивирования клеток при температуре 23 *С и уменьшением способности репарировать повреждения при температуре 36*С. Для репродуктивной формы гибели подтверждено, что ОБЭ для пострадиационного выращивания клеток при Зб*С снижалось по сравнению с 23*С. Это соответствовало данным, представленным в статье

Frankenberg-Schwager et al. (1984). Нами для этого штамма получены новые данные об отсутствии восстановления потенциально летальных повреждений, приводящих к . гибели клеток без деления при выдерживании клеток в пострадиационный период в непитательной среде для обеих температур. Для гибели клеток без деления были получены пониженные значения ОБЭ а-частиц как для 23 *С, так и 36'С. При этом наблюдалась значительная разница в ОБЭ а-частиц для репродуктивного теста и гибели клеток без деления для 23*С (4,В и 2,8), при которой условно-термочувствительный штамм был способен к репарации значительной части радиационных повреждений, включая восстановление двунитевых разрывов ДНК (Frankenberg-Schwager et al., 1984). При температуре пострадиационного культивирования 36* С разница в величинах ОБЭ для репродуктивной гибели и гибели клеток без деления практически отсутствовала (2,8 - репродуктивная гибель, 2,5 - гибель без деления). Таким образом, в условиях, когда восстановление было подавлено (при 36 *С) или отутствовало (при форме гибели клеток без деления), значения ОБЭ находились в диапазоне 2,52,8. В случаях, когда восстановление было возможно (при 23*С и репродуктивной форме гибели), значение ОБЭ а-частиц было больше и составляло 4,8. Это происходило за счет того, что способность клеток к восстановлению принимала участие в формировании ОБЭ сх-частиц.

Исследование ОБЭ и параметров восстановления при повторных у- и а-облучониях дрожжевых клеток

Экспериментальные данные, представленные в данном разделе, получены с использованием диплоидного дрожжевого штамма Saccharomyces cer&visiae дикого типа XS800, Выживаемость клеток определялась по методу макроколоний. На рис. 3 представлены кривые выживаемости, полученные сразу

после облучения (светлые кружки), кривые выживаемости, полученные после полного восстановления (темные кружки) и кривые изменения выживаемости в процессе восстановления (светлые квадраты) диплоидных дрожжевых клеток штамма ХБ800 после повторных уоблученийВидно, что повторные облучения у-излучением не вносили больших изменений в радиочувствительность клеток и объемы пострадиационного восстановления (диапазон изменения Боу составлял 330-400 Гр, ФИДУ 2,0-2,4). Экстраполяционкое число п кривых выживаемости равнялось 1,4±0,2 после первого у~облУчения, 1,5±0,2 после пвторого у-облучения и п-0 после третьего у-облучения. Кривые динамики восстановления клеток после облучения становились более пологими, что.говорит о возможном замедлении процессов репарации при повторных облучениях.

На рис. 4 представлены кривые выживаемости, полученные сразу после облучения' (светлые треугольники), кривые выживаемости, полученные после полного восстановления (темные треугольники) и кривые изменения выживаемости в процессе восстановления {темные квадраты) диплоидного дрожжевого штамма Х8800 после повторных сс-облучений. Из рис. 15 видно, что после первого а-оОлучения кривая доза-эффект была сигмоидной формы, а после второго экспоненциальной формы. Экстраполяиионное число п кривых выживаемости для первого а-облучения равнялось 2,0±0,3 и п=0 для второго а-облучения. Также, видно, что после первого облучения клетки были способны к восстановлению в заметном объеме (ФИД, после 1 облучения - 1,9), а после второго «-облучения восстановление почти отсутствовало {ФИД> после 2 облучения = 1,2}. Это говорит о том, что в отличие от у~облучения, повторное а-облучение резко снижало объемы пострадиационного

Дом. Гр

бремя после облучения, час Рис. 3. Кривые, полученные после облучения (о), после полного восстановления (•) и кривые восстановления в динамике (□) диплоидных дрожжевых клеток Х5800 после облучения. А-первое облучение, Б-второе облучение, В-третье облучение

До», гр

Время после облучения, час

Рис. 4. Кривые, полученные после облучения (й>, после полного восстановления (а) и кривые восстановления в динамике <■) диплоидных дрожжевых клеток ХБ800 после а-облучения, А-первое облучение, Б-второе облучение

восстановления клеток. Кривая восстановления в динамике после второго а-облучения Сила пологой, тогда как после первого а-оСлучения кривая восстановления в динамике имела крутой подъем, то есть скорость восстановления клеток снижалась после повторного а-облучения.

Таким образом, показано, что при повторных облучениях клеток дрожжей, когда одна и та же суспензия клеток подвергается серии из нескольких облучений с последующими периодами восстановления в непитательной среде, способность клеток к восстановлению радиационных повреждений снижается с ростом количества последовательных облучений как после так и после а- излучения. Продемонстрировано, что каждое повторное облучение приводило к увеличению необратимого компонента лучевого поражения. ■ Более того, повторное а-излучение снижало способность клеток к пострадиационному восстановлению в существенно большей степени после повторных а- облучений, чем • после воздействия повторного редкоио низирующе г о излучения. Этот эффект может быть объяснен повышенной вероятностью формирования нерепарируемых радиационных повреждений при действии плотноионизирукпцих излучений.

Изучение восстановления клеток после у— и а-облучения 8 различных температурных условиях

Увеличение доли .необратимо пораженных клетокпосле повторных облучений может происходить по двум причинам: либо вследствие образования радиационных повреждений, от которых клетки не могут восстанавливаться, либо вследствие повреждения самого механизма восстановления. С этой точки зрения интересен анализ зависимости величины р, т.е.

вероятности восстановления элементарного повреждения в единицу времени, от ЛПЭ излучения и количества повторных облучений, поскольку р может являться косвенной характеристикой целостности структур, ответственных эа процесс восстановления. Параметр р можно описать следующим уравнением: р

- 1п -г—І- /ї -

Оі-В.

На рис. 5 представлена зависимость параметра А

0/-Л.

от продолжительности пострадиационного восстановления клеток штамма ХЭ800 в непитательной среде при 30'С после повторных у- и а-облучений. Видно, что данные для обоих видов излучения, вне зависимости от количества повторных облучений, было можно было описать одной прямой. Было рассчитано, что (5 в данном случае равна 0,044 час"1.

Время после облучения, час

Рис. 5. Зависимость параметра А от продолжительности пострадиационного восстановления диплоидных дрожжевых клеток штамма ХБ800 в непитательной среде при 30 *С. Значения получены после первого (о), второго (Д), третьего (О) у~ облучения; первого (•>, второго (А) а-облучения.

Представляло интерес изучить величины (1 для различных температур, при которых происходило восстановление клеток после облучения редко- и плогноиониэируюсцим излучением. Наши эксперименты показали, что вероятность восстановления от элементарного повреждения (1 уменьшалась с понижением температуры, при которой происходило восстановление. Значение р было наибольшим . при 30 * С и составляло 0, 04 4, было меньшим при 20 *С (£-0,016) и еще более уменьшалось при 13*С (р-0,0036). По-видимому, это может быть объяснено замедлением процессов восстановления в клетках при - понижении температуры. Важно заметить, что, несмотря на понижение температуры, при которой происходило восстановление, вероятность

восстановления оставалась одинаковой как для редко-, так и для плотноиониэирусшего излучения'.' Независимость вероятности восстановления от ЛПЭ излучения, количества повторных у- и облучений и температуры восстановления показывает, что сам процесс пострадиационного восстановления не повреждается в ходе облучения и при различных температурных условиях процесса восстановления. Таким образом, приведенные данные показывают, что возрастание доли необратимо пораженных клеток с ростом ЛПЭ излучения связано не с подавлением систем репарации, а с большей вероятностью формирования более "тяжелых", невосстанавливаемых повреждений.

Выводы

1. Для теста гибель,дрожжевых клеток без деления впервые получены экспериментальные данные, демонстрирующие отсутствие пострадиационного восстановления клеток и даже их частичное отмирание в условиях восстановления после облучения как редко-, так и плотноионизируюшим излучениями.

2. ОБЭ а-частиц, для репродуктивной гибели диплоидных дрожжей дикого типа равнялась 4,3, а для гибели клеток без деления - 1,5. Для гаплоидных клеток дикого типа и изученных радиочувствительных мутантов такое различие значительно уменьшалось или полностью отсутствовало. Это происходило из-за пониженного значения ОБЭ «-частиц для репродуктивной гибели, обусловленное отсутствием пострадиационного восстановления этих клеток.

3. ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели дрожжевых клеток условно-термочувствительного штамма равнялось 4,8 при оптимальной температуре пострадиационного восстановления <23*С) и 2,8 для повышенной температуры (Зб'С). ОБЭ а-частиц для гибели клеток этого штамма без деления были понижены 2,6) и не зависели от температуры культивирования. Для всех случаев, когда регистрировались пониженные значения ОБЭ а-частиц, клетки не обладали способностью к пострадиационному восстановлении.

4. Для репродуктивной гибели впервые показано, что ОБЭ и объем восстановления дрожжевых клеток уменьшались при повторных облучениях как редко-, так и плотнойонизирукшим излучением. Снижение восстановления было выражено в меньшей степени для облучения у-квантами, чем а-частицами.

5. При акализо причин уменьшения объема восстановления клеток при повторных облучениях было показано, что вероятность восстановления была одинаковой после облучения у-квантаыи и а-частицами и не зависела от числа последовательных облучений. Однако при этом увеличивалось количество нерепарируемых повреждений, на что указывает увеличение доли необратимо погибших клеток.

6. Независимо от ЛПЭ излучения, вероятность восстановления диплоидных, дрожжевых клеток дикого типа от радиационных повреждений увеличивалась при повышении температуры (от 13 до 30 *С), при- которой происходило восстановление клеток. Солее, чем в 10 раз (от 0,0036 до 0,044).

7„ Используя предложенную методику количественной оценки величин восстановления от потенциально летальных и суСлетальных повреждений, Сыло показано, что, как восстановление от потенциально летальных повреждений, так и восстановление от сублетальных повреждений вносят вклад в величину ОБЭ а-частиц, но относительный вклад восстановления от потенциально летальных повреждений в ОВЭ имеет большее значение.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

l.Shvedenko V. I., Kabakova N. М. Radiobiological aspects of application of low- and high-ionizing radiation. Междуиародный конгресс "Энергетика-3000", Обнинск, 12-16 октября, 1998, стр. 84.

2. Шведенко В.И. Биофизическая интерпретация роли восстановления клеток в ОБЭ плотноионизирующих излучений. Второй съезд биофизиков России, Москва, 1999, Т. 3, стр. 857.

3. Шведенко В.И., Кабакова Н.М. Различные критерии гибели клеток и ОБЭ1 плотноионизирующих излучений. Конференция "Биосфера и человечество", посвященная столетию Тимофеева-Ресовского, Обнинск, 2000, стр. 244-248.

4.Shvedenko V. I., Kabakova М. М., Petin V. G. The new data on the manifestation mechanisms of RBE of high-ionizing radiation. Международная конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики", Обнинск, 23-27 октября, 2000, стр. 346.

5. Шведенко В.И., Петин В. Г. Оценка роли восстановления от потенциально летальных и сублетальных повреждений в ОБЭ плотноионизирующих излучений. Радиационная биология. Радиоэкология., 2000, Т. 40, № 4, стр, 416-419.

6. Шведенко В.И., Кабакова Н. М., Петин В. Г, Сравнительное изучение ОБЭ плотноионизирующего излучения для различных форм гибели клеток. Радиационная биология. Радиоэкология., 2001, Т.41, № 4, стр. 361-365.

Заказ 3122. Объем 1 п л. Печать офсетная. Тираж 100. Формат 60x841/16. Подписано в печать 27.11,2003 г.

Отпечатано в МП «Обнинская типография» 249030, Калужская обл., г. Обнинск, ул. Комарова. 6

В.- 1 О 2

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ригглесворт, Валерия Икаровна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Восстановление от радиационных повреждений.

1.2. Относительная биологическая эффективность и ЛПЭ излучений.

1.2. Данные о роли пострадиационного восстановления в формировании ОБЭ плотноионизирующих излучений.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Объект исследования и методика проведения опытов.

2.2. Источники ионизирующих излучений.

2.3. Кривые выживаемости, формы инактивации и пострадиационное восстановление.

2.4. Методы обработки результатов.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Сравнительное исследование ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели и гибели без деления дрожжевых клеток дикого типа и радиочувствительных мутантов.

3.2. ОБЭ а-частиц условно-термочувствительного мутанта для различных критериев гибели клеток.

3.3. Исследование параметров восстановления при повторных у- и а- облучениях дрожжевых клеток.

3.5. Анализ вклада восстановления от потенциально летальных и суб-летальных повреждений в ОБЭ а-частиц

ОБСУЖДЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Восстановление клеток и ОБЭ плотноионизирующих излучений для разных форм инактивации дрожжевых клеток"

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Одной из важных проблем в радиационной биологии является проблема относительной биологической эффективности (ОБЭ) ионизирующих излучений. Хорошо известно, что относительная биологическая эффективность излучения определяется не только его физической характеристикой (ЛПЭ), но и различными факторами биологической природы, такими как чувствительность клеток к радиации определенного качества, способностью к пострадиционному восстановлению. Однако эти проблемы были хорошо изучены только для репродуктивной гибели клеток и практически не изучены для формы гибели клеток без деления. Актуальность изучения восстановления клеток и ОБЭ плотноионизирующих излучений для гибели клеток без деления определяется тем фактом, что эта форма гибели для клеток различного происхождения, в том числе для дрожжевых клеток, встречается после действия ультрафиолетового излучения, гипертермии и различных химических агентов. Однако после действия ионизирующего излучения эта форма гибели наблюдается только для культивируемых клеток млекопитающих, а для дрожжевых клеток регистрируется лишь в области очень больших доз, снижающих выживаемость на 4-5 порядков. В этой связи актуальным является получение новой информации о восстановлении клеток после действия редко- и плотноионизирующего излучений и зависимость ОБЭ а-частиц от формы гибели клеток. Актуальным является изучение восстановления клеток после редко- и плотноионизирующих излучений при повторных облучениях. Также представляло интерес изучение динамики восстановления после повторных облучений и различных температурах, при которых происходило восстановление. Актуальность и важность исследования причин, обуславливающих различия в биологической эффективности ионизирующих излучений с разной линейной передачей энергии (ЛПЭ), определяются широким кругом научных и практических вопросов, решаемых радиобиологией, радиационной генетикой, онкологией, космической биологией и медициной. К ним прежде всего относятся вопросы нормирования лучевых нагрузок, решение задач, связанных с использованием плотноионизирующих излучений при лечении злокачественных новообразований. Проблема ОБЭ плотноионизирующих излучений актуальна и для всех людей в целом. Известно, что а-излучатель 222 Ип вносит весомый вклад в формирование дозы от естественных источников излучения -примерно 1 мЗв в год и 70% всей внутренней дозовой нагрузки на организм (Лин Дж., 1988).

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью данной работы является изучение восстановления клеток и относительной биологической эффективности плотноионизирующих излучений для разных форм инактивации клеток.

В связи с поставленной целью следует решить следующие задачи: исследовать зависимость ОБЭ а-частиц от формы гибели гаплоидных и диплоидных дрожжевых клеток дикого типа; определить величины ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели и гибели без деления дрожжевых клеток радиочувствительных мутантов гаплоидного и диплоидного типа; изучить зависимость ОБЭ плотноионизирующих излучений от температуры пострадиационного культивирования и критериев гибели условно-термочувствительного мутанта; оценить параметры восстановления клеток и их зависимость от ЛПЭ излучения при повторных облучениях редко- и плотноионизирующим излучением; исследовать зависимость восстановления клеток от ЛПЭ излучения и температуры, при которой происходило восстановление; изучить вклад восстановления от потенциально летальных и сублетальных повреждений в ОБЭ плотноионизирующих излучений

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате выполнения данной работы были получены следующие новые результаты: для теста гибель дрожжевых клеток без деления впервые получены экспериментальные данные, демонстрирующие отсутствие восстановления после их облучения как редко-, так и плотноионизирующим излучениями; впервые проведено сравнительное изучение ОБЭ плотноионизирующих излучений для дрожжевых клеток различных генотипов для репродуктивной гибели и гибели без деления; показано, что разница в значениях ОБЭ а-частиц для репродуктивной формы гибели и гибели клеток без деления была наибольшей для дикого диплоидного штамма. Эта разница значительно уменьшалась или полностью отсутствовала для гаплоидных клеток дикого типа и радиочувствительных мутантов; проведенные экспериментальные исследования условно-термочувствительного штамма дрожжей позволили сделать заключение о зависимости ОБЭ как от температурных условий пострадиационного культивирования клеток при которых наблюдались различные объемы восстановления, так и от различных критериев гибели клеток; для повторных у- и ос-облучений продемонстрировано, что постоянная восстановления 3 не зависит от типа излучения и количества повторных облучений, в то время как доля необратимо пораженных клеток возрастает с увеличением числа повторных облучений; показано, что, как восстановление от потенциально летальных повреждений, так и восстановление от сублетальных повреждений вносят вклад в величину ОБЭ а-частиц, но относительный вклад восстановления от потенциально летальных повреждений в ОБЭ имеет большее значение.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Представленные в диссертации экспериментальные данные о закономерностях восстановления и относительной биологической эффективности плотноионизирующих излучений для репродуктивной гибели и гибели клеток без деления имеют важное практическое значение для оптимизации эффектов лучевой терапии, использующей плотноионизирующие излучения, а также для постороения математических моделей в радиобиологии, учитывающих выявленные в данной диссертации закономерности. Сформулированные в диссертации выводы могут имеют практическую значимость для прикладной радиобиологии, экологии и медицинской радиологии. Результаты работы также имеют фундаментальное значение, поскольку дополняют современный уровень знания об относительной биологической эффективности плотноионизирующих излучений.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: отсутствие пострадиационного восстановления дрожжевых клеток для формы гибели без деления; независимость скорости восстановления радиационных повреждений от ЛПЭ излучения при различных температурах пострадиационного восстановления; оценка вклада сублетальных и потенциально летальных повреждений в ОБЭ плотноионизирующих излучений.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации доложены на: Международном конгрессе "Энергетика-3000" (Обнинск, 12-16 октября, 1998) ; Втором Съезде Биофизиков России (Москва, 1999); Конференции "Биосфера и человечество", посвященной столетию Тимофеева-Ресовского (Обнинск, 20-21 сентября, 2000); опубликованы тезисы докладов на:

Международной конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Обнинск, 23-27 октября, 2000); По теме диссертации опубликованы статьи в журнале Радиационная биология. Радиоэкология: Шведенко В.И., Петин В.Г., 2000; Шведенко В.И., Кабакова Н. М., Петин В.Г.; 2001.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Работа изложена на 141 страницах и состоит из введения; обзора литературы; описания материалов и методов; главы, содержащей результаты экспериментальных исследований; обсуждения результатов исследования; выводов и списка литературы, содержащего 170 источников, из которых 53 опубликован на русском языке и 117 - на иностранном. Результаты работы иллюстрированы 6 таблицами и 26 рисунками.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Ригглесворт, Валерия Икаровна

Выводы

1. Для теста гибель дрожжевых клеток без деления впервые получены экспериментальные данные, демонстрирующие отсутствие пострадиационного восстановления клеток и даже их частичное отмирание в условиях восстановления после облучения как редко-, так и плотноионизирующим излучениями.

2. ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели диплоидных дрожжей дикого типа равнялась 4,3, а для гибели клеток без деления - 1,5. Для гаплоидных клеток дикого типа и изученных радиочувствительных мутантов такое различие значительно уменьшалось или полностью отсутствовало. Это происходило из-за пониженного значения ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели, обусловленное отсутствием пострадиационного восстановления этих клеток.

3. ОБЭ а-частиц для репродуктивной гибели дрожжевых клеток условно-термочувствительного штамма равнялось 4,8 при оптимальной температуре пострадиационного восстановления (23°С) и 2,8 для повышенной температуры (36°С). ОБЭ а-частиц для гибели клеток этого штамма без деления были понижены (~ 2,6) и не зависели от температуры культивирования. Для всех случаев, когда регистрировались пониженные значения ОБЭ а-частиц, клетки не обладали способностью к пострадиационному восстановлению.

4. Для репродуктивной гибели впервые показано, что ОБЭ и объем восстановления дрожжевых клеток уменьшались при повторных облучениях как редко-, так и плотноионизирующим излучением. Снижение восстановления было выражено в меньшей степени для облучения у-квантами, чем а-частицами.

5. При анализе причин уменьшения объема восстановления клеток при повторных облучениях было показано, что вероятность восстановления была одинаковой после облучения у-квантами и а-частицами и не зависела от числа последовательных облучений. Однако при этом увеличивалось количество нерепарируемых повреждений, на что указывает увеличение доли необратимо погибших клеток.

6. Независимо от ЛПЭ излучения, вероятность восстановления диплоидных дрожжевых клеток дикого типа от радиационных повреждений увеличивалась при повышении температуры (от 13 до 30 °С), при которой происходило восстановление клеток, более чем в 10 раз (от 0,0036 до 0, 044) .

7. Используя предложенную методику количественной оценки величин восстановления от потенциально летальных и сублетальных повреждений, было показано, что, как восстановление от потенциально летальных повреждений, так и восстановление от сублетальных повреждений вносят вклад в величину ОБЭ а-частиц, но относительный вклад восстановления от потенциально летальных повреждений в ОБЭ имеет большее значение.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ригглесворт, Валерия Икаровна, Обнинск

1. На русском языке Аверин С.А., Летов В.Н. Фракционированное облучение карциномы Эрлиха быстрыми нейтронами // Мед. Радиол. -1988. Т. 33, № 3. - С. 52-56

2. Асатиани B.C. Новые методы биохимической фотометрии. -М.: Наука, 1965. 432 с.

3. Векшина Л.К., Коган И.Г., Кудряшов Е.И., Маренный A.M., Пятышев Д.Р., Сакович И.С., Шевченко В.А. Относительная биологическая эффективность многозарядных ионов при однократном облучении хлореллы // Космич. биол. и мед. -1970. Т. 4, № 5. - С. 39-42

4. Векшина Л.К., Сакович И.С., Шевченко В.А. Влияние плотноионизирующей радиации на хлореллу // Радиобиол. -1974. Т. 14, Вып. 3. - С. 386-389

5. Виденский В.Г., Питкевич В.А. Микродозиметрический анализ ОБЭ протонов для клеток гаплоидных дрожжей // Радиобиол. 1976. - Т. 16, Вып. 3. - С. 402-206

6. Виденский В.Г., Питкевич В.А. Микродозиметрический анализ ОБЭ протонов для клеток диплоидных дрожжей влогарифмической стадии роста // Радиобиол. 1977. - Т. 17, Вып. 2. - С. 272-278

7. Виденский В.Г., Питкевич В.А., Фарнакеев В.В.

8. Микродозиметрический анализ ОБЭ нейтронов с энергией 14 г МэВ // В сб.: Вопросы микр о дозиметрии. М.: Атомиздат.1974. Вып. 2. - С. 25-28

9. Говорун Р.Д., Смирнова O.A., Рыжов Н.И. Действие тяжелых ионов на клетки млекопитающих. Сообщение 2. Оценка ОБЭ ускоренных ионов гелия, углерода и неона по цитогенетическим показателям // Радиобиол. 1982. - Т. 22, № 6. - С. 791-794

10. Григорьев Ю.Г., Красавин Е.А., Рыжов Н.И., Попов В.И., Кудряшов Е.И., Мареный A.M., Мещерякова О.М. Исследованиерадиочувствительности Е. coli при облучении тяжелыми * ионами // Радиобиол. 1971. - Т. 11, вып. 2. - С. 245248

11. Дертингер Г., Юнг X. Молекулярная радиобиология. М. : Атомиздат, 1973. - 248 с.

12. Доклад 30 МКРЕ Количественные закономерности и дозиметрия в радиобиологии // Под. ред. И. Б. Кеирим-Маркуса. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 104 с.

13. Жестяников В.Д. Восстановление и радиорезистентность клетки. JI.: Наука, 1968. - 351 с.

14. Жестяников В. Д. Репарация ДНК и ее биологическое значение. Д.: Наука, 1979. - 285 с.

15. Жестяников В.Д., Захаров И.А., Кожина Т.Н. Восстановление и радиорезистентность // В кн. : Пострадиационная репарация. М.: Атомиздат, 1970. - С. 105-153

16. Кабаков E.H. Возможно ли использование фотореактивации как модели пострадиационного восстановления? // Общ. Биол. 1965. - Т. 26, № 3. - С. 368-372

17. Кабакова Н.М., Виденский В.Г., Фарнакеев В.В. Кислородный эффект, пострадиационное восстановление и ОБЭ быстрых нейтронов для диплоидных дрожжевых клеток // Радиобиол. -1979. Т. 19, Вып. 5. - С. 763-766

18. Калашников Н.П., Лысцов В.Н., Рязанов М.И. Относительная вероятность двойных и одиночных разрывов в молекуле ДНК в зависимости от качества излучения // В кн.: Вопросы микродозиметрии. М. : Атомиздат, 1974. - Вып. 2. - С. 48-50

19. Капульцевич Ю.Г. Количественные закономерности лучевого поражения клеток. М.: Атомиздат, 1978. - 231 с.

20. Комарова Л.Н., Петин В.Г., Тхабисимова М.Д. Восстановление дрожжевых клеток после воздействия ионизирующего излучения и гипертермии // Радиац. Биол. Радиоэкология 2002. - Т. 42, № 1. - С. 54-59

21. Корогодин В.И. Формы инактивации дрожжевых клеток ионизирующей радиацией // Биофизика. 1958. - Т. 3, № 2.- С. 206-214

22. Корогодин В.И. Проблемы пострадиационного восстановления.- М.: Атомиздат, 1966. 391 с.

23. Корогодин В.И., Билуши В., Маркова Л.И., Шехтман Я.Л. Восстановление жизнеспособности дрожжевых клеток разной плоидности, пораженных а-частицами // Радиобиол. 1963.- Т. 3, Вып. 1. С. 39-44

24. Корогодин В.И., Близник K.M., Капульцевич Ю.Г., Петин В.Г., Савченко Г.В., Толсторуков И.И. Роль плоидности в радиочувствительности клеток (эксперименты на дрожжевых организмах разных видов и генотипов) // Радиобиол. -1977. Т. 17, № 5. - С. 700-710

25. Красавин Е.А. Проблемы ОБЭ и репарация ДНК. Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 192 с.

26. Лин Дж. (ред.) Радиация. Дозы, эффекты, риск. М. : Мир, 1988. - 79 с.

27. Максимова З.А., Афанасьев Г.Г., Пелевина И.И. Радиомодифицирующее действие гидроксиреи на клетки HeLa в экспоненциальной и стационарной стадии роста / / Радиобиол. 1973. - Т. 13., № 3. - С. 361-367

28. Окада Ш. Радиационная биохимия клетки. М. : Мир. - 1974.- 408 с.

29. Парибок В.П., Переверзев Е.А. Репарация кроветворных клеток мышей после общего рентгеновского облучения // Цитология. 1967. - Т. 9, №12. - С. 1503-1509

30. Пелевина И.И., Саенко A.C., Готлиб В.Я., Сынзыныс Б.И. Выживаемость облученных клеток млекопитающих и репарация ДНК. М.: Энергоатомиздат. - 1985. - 118 с.

31. Петин В.Г. Сравнительное изучение инактивации и восстановления дрожжевых клеток после ос- и у-облучения // Радиобиол. 1969. - Т. 9, Вып. 3. - С. 421-426

32. Петин В.Г. ОБЭ плотнойонизирующих излучений и восстановление клеток // Мед. Радиол. 1977. - Т. 22, № 10 - С. 8-12

33. Петин В.Г. Генетический контроль модификаций радиочувствительности клеток. М. : Энергоатомиздат. — 1987. - 208 с.

34. Петин В.Г., Кабакова Н.М. Сравнительное изучение ОБЭ а-облучения дрожжевых клеток в различных стадиях роста // Радиобиол. 1977. - Т. 17, Вып. 1. - С. 31-36

35. Петин В.Г., Кабакова Н.М. Зависимость ОБЭ и формы кривых выживания от стадии роста дрожжей Endomyces magnusii // Радиобиол. 1978. - Т. 18, Вып. 1. - С. 40-45

36. Петин В. Г., Петин Д. В. ОБЭ а-частиц 239Ри для радиочувствительных штаммов дрожжей, облученных в логарифмической стадии роста // Радиобиол. 1995. - Т. 35, Вып. 2. - С. 131-136

37. Петин В.Г., Полит В. Влияние мощности дозы излучения на выживаемость и восстановления дрожжевых клеток // Радиобиол. 1969. - Т. 9, Вып. 4. - С. 492-499

38. Рябченко Н.И. Радиация и ДНК. М. : Атомиздат, 1979. -192 с.

39. Севанькаев A.B. Радиочувствительность хромосом лимфоцитов человека в митотическом цикле. М. : Энергоатомиздат, 1987. - 158 с.

40. Свердлов А.Г. Биологическое действие нейтронов и химическая защита. JI.: Наука, 1974. - 223 с.

41. Спиридонов В.П., Лопаткин A.A. Математическая обработка физико-химических данных. М.: МГУ, 1970. - 221 с.

42. Томилин Н.В. Генетическая стабильность клетки. Л.: Наука, 1983. - 156 с.

43. Тхабисимова М.Д., Комарова Л.Н., Петин В.Г. Темновое восстановление диплоидных дрожжевых клеток после одновременного воздействия УФ-излучения и гипертермии // Цитология 2002. - Т. 44, №6. - С. 555-560

44. Филатов М.В., Шейкина Т.А. Интерфазная гибель клеток HeLa Ж-63, вызванная гамма облучением в больших дозах // Радиобиол. 1978. - Т. 18, № 5. - С. 751-754

45. Хансон К.П., Комар В.Е. Молекулярные механизмы радиационной гибели клеток. М. : Энергоатомиздат, 1985. - 152 с.

46. Шехтман Я.Л., Плохой В.И., Филиппова Г.В. Форма дозной кривой при облучении кишечной палочки рентгеновыми лучами и а-лучами полония // Биофизика. 1958. - Т. 3, № 4. -С. 479-486

47. Эйдус Л.Х. Неспецифическая реакция клеток и радиочувствительность. М.: Атомиздат, 1977. - 152 с.

48. Корыстов Ю.Н. Кислород в радиобиологии. М. : Энергоатомиздат, 1984. - 176 с.

49. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 1988. - 424 с.1. На английском языке

50. Alper Т. Lethal mutations and sell death // Phys. Med. Biol. 1963. - V. 8, № 4. - P. 365-385

51. Alper T. Cell death and its modification: the role of primary lesions in membranes and DNA // In: Biological Aspects of Radiation Quality. Vienna: IAEA, 1971. - P. 171-184

52. Alper T. Cellular Radiology. Cambridge University Press, 1979. - 240 p.

53. Alper T. implications of repair models for LET effects and other radiobiological phenomena // Br. J. Cancer. -1984. V. 49, Suppl. VI. - P. 137-143

54. Alper Т., Bewley D.K., Fowler J.F. Chemical protection against alpha particle irradiation // Nature. 1962. -V. 194, № 4835. - P. 1245-1247

55. Antoku S. Chemical protection of cultured mammalian cells against fast neutrons // Int. J. Radiat. Biol. -1975. V. 27, № 3. - P. 287-292

56. Barendsen G.W. Relative biological effectiveness as a function of linear energy transfer // In: Proc. of the Symposium on Microdosimetry / Eds. by H.G. Ebert. -Brussels: Commission of the European Communities, 1968. -P. 249-263

57. Barendsen G.W. Cellular response determining the effectiveness of fast neutrons relative X-rays for effects on experimental tumors // Europ. J. Cancer. -1971. V. 7, № 1-2. - P. 181-190

58. Barendsen G.W. Relative biological effectiveness and biological complexity // In: Forth Symposium on Microdosimetry / Eds. by J. Booz, H.G. Ebert, R. Eickel,

59. A. Waker. Luxemburg: Commission of the European Communities, 1974. - P. 235-258

60. Barendsen G.W. The relationships between RBE and LET for different types of lethal damage in mammalian cells: biophysical and molecular mechanisms // Radiat. Res. -1994. V. 139., № 4. - P. 257-270

61. Barendsen G.W., Broerse J.J., Breur K. (Eds.) High LET radiations in Clinical Radiotherapy // Published as a Supplement to the European J. of Cancer. Oxford - New York - Toronto - Sydney - Paris - Frankfurt: Pergamon Press, 1979. - P. 6-287

62. Belli M., Cera F., Cherubini R., Ianzini F., Moschini G., Sapora O., Simone G., Tabocchini M.A., Tiveron P. DNA double-strand breaks induced by low energy protons in V79 cells // Int. J. Radiat. Biol. 1994 . - V. 65, № 5. -529-536

63. Bertsche U. The response of diploid yeast to radiation at different LET. I. Potentially lethal and lethal damage to reproductive capacity // Radiat. Res. 1978. - V. 76, № 2. - P. 349-367

64. Bertsche U., Iliakis G. Comparative analysis of survival curves obtained with various radiations qualities for Ehrlich ascites tumor cells // In: Proc. Seventh Symposium on Microdosimetry / Eds. by J. Booz, H.G.

65. Ebert, H.D. Hartfiel. Brussels and Luxemburg: Commission of the European Communities, 1981. - P. 125112 62

66. Bird R.P. Cysteamine as a protective agent with high-LET radiations // Radiat. Res. 1980. - V. 82, № 2. - P. 290-296

67. Bird R.P., Burki H.J. Survival of synchronized hamster cells exposed to radiation of different liner-energy transfer // Int. J. Radiat. Biol. 1975. - V. 27, № 2 -P. 105-120

68. Blakely E.A., Tobias C.A., Yang T.C.H., Smith K.C., Lyman J.T. Inactivation of human kidney cells by high-energy monoenergetic heavy-ion beams // Radiat. Res. 1979. -V. 80, № 2. - P. 122-160

69. Brustard T. Heavy ions and some aspects of their use in molecular and cellular radiobiology // Adv. Biol. Med. Phys. 1962. - V. 8. - P. 161-224

70. Bryant P.E. LET as determinant of oxygen enhancement ratio and the shape of survival curve for Chlamidomonadas // Int. J. Radiat. Biol. 1973. - V. 23, № 3. - P. 217226

71. Chapman J.D., Urtasun R.C., Blakely E.A., Smith K.C., Tobias C.A. Hypoxic cell sensitizers and heavy charged-particle radiations // Brit. J. Cancer. 1978. - V. 37, Suppl. III. - P. 184-188

72. Christensen R.C., Tobias A.C., Taylor W.D. Heavy-ion-induced single- and double-strand breaks in cpx~174 replicative form DNA // Int. J. Radiat. Biol. 1972. -V. 22, № 5. - P. 457-477

73. Cox R., Masson W.K. Mutation and inactivation of cultured mammalian cells exposed to beams of accelerated heavy ions. III. Human diploid fibroblasts // Int. J. Radiat. Biol. 1979. - V. 36, № 2. - P. 149-160

74. Elkind M.M., Whitmore G.F. The radiobiology of cultured mammalian cells Gordon and Breach, New York. - 1967.

75. Eguchi-Kasai K., Murakami M., Itsukaichi H., Fukutsu K., Yatagai F., Kanai T., Ohara H., Sato K. Repair of DNAdouble-strand breaks and cell killing by charged particles // Adv. Space. Res. 1998. - V. 22, № 4 - P. 543-549

76. Evans J.C., Cavanaugh P.J., Abramson N., Thompson T.T., r> Wheless D.M. Fractionated dose of 35-MeV fast neutronsand hypoxic tumor cells survival curve // Cancer. 1975. - V. 35, № 6. - P. 1658-1563

77. Evans H.H., Mencl J., Hui T.E., Ricanati M., Horng M.F., Di Salvo C., Bakale G., Rao P.S. Cytotoxic and mutagenic effects of Radon and Radon daughters on murine L517 8Y lines differing in DNA repair // Rad. Res. 1993. - V. 136. - P. 57-64

78. Frankenberg D. Reparable and irreparable damage in yeastcells induced by sparsely ionizing radiation // Int. J. ,, Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 197 9. - V.36, № 4. P. 317-324

79. Frankenberg D. Repair of DNA double-strand breaks and its effect on RBE // Adv. Space Res. 1994. - V. 14, № 10. -P. 235-248

80. Frankenberg D., Brede H.J., Schrewe U.J., Steinmetz C.,

81. Frankenberg-Schwager M., Kasten G., Pralle E. Induction of DNA double-strand breaks in mammalian cells and yeast // Adv. Space. Res. 2000. - V. 25, № 10. - P. 2085-2094

82. Frankenberg-Schwager M., Frankenberg D., Harbich R. Repair of DNA double-strand breaks as determinant of RBE of alpha particles // Br. J. Cancer. 1984. - V. 49, Suppl. VI. - P. 169-173

83. Hahn E.W., Candada T.R., Alfieri A.A., McDonald J.G. The interaction of hyperthermia with fast neutrons or X-rays on local tumor response // Radiat. Res. 1976. - V. 68, № 1. - p. 39-56

84. Hall E.J., Astor M. The oxygen enhancement ratio for negative pi mesons // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1979. - V. 5, № 1. - P. 55-60

85. Hall E.J., Gross W., Dvorak R., Kellerer A.M., Rossi H.H. Survival curves and age response functions for Chinese hamster cells exposed to X-rays or high-LET alpha-particles // Radiat. Res. 1972. - V. 52, № 1. - P. 8898

86. Hall E.J., Kraljevic U. Repair of potentially lethal radiation damage: comparison of neutron and X-ray RBE and96