Реакція клітин букального епітелію людини на комбінований вплив гамма-випромінювання, мікрохвиль та магнітного поля, визначена за зміною конденсації хроматину та проникності клітинної мембрани

  • K. А. Kuznetsov V.N. Karazin Kharkiv National University, Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
  • О. Т. Nikolov V.N. Karazin Kharkiv National University, Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
  • Y. G. Shckorbatov V.N. Karazin Kharkiv National University, Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
Ключові слова: гетерохроматин, клітинний стрес, клітинні пошкодження, гормезис, постійне магнітне поле, електромагнітне поле

Анотація

Проблема модифікації біологічних ефектів іонізуючого випромінювання  за допомогою мікрохвиль і магнітного поля має важливі теоретичні і практичні аспекти. Розглядається реакція клітин букального епітелію людини на дію різних фізичних факторів (одиночні і комбіновані впливу γ-випромінювання 0,5–5 Гр (60Co); мікрохвиль частотою 36,64 ГГц з поверхневою щільністю потужності випромінювання на рівні об'єкта 0,1 і 1 Вт/м2 і постійного магнітного поля з індукцією 25 мТл). Стресову реакцію клітин визначали шляхом підрахунку вмісту гранул гетерохроматину (ВГГ) в ядрах клітин, забарвлених орсеїном. Проникність клітинних мембран визначали за відсотком клітин, забарвлених індигокарміном (тобто, мають пошкоджену мембрану). Виявлено підвищення ступеня конденсації хроматину за показником ВГГ при впливі дози γ-випромінювання 2 Гр і вище. Зміни в проникності мембран мають чітко виражений поріг: проникність зростає при дозі 2–3 Гр, однак при подальшому збільшенні дози зростання проникності зупиняється. Клітини, отримані від різних донорів, мали індивідуальні особливості реакції на дію γ-випромінювання. Застосування постійного магнітного поля і мікрохвиль перед або після обробки γ-випромінюванням призвело до зниження стресової реакції клітин за показником ВГГ.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Low dose effects of ionizing radiation on normal tissue stem cells / K. Manda, J. Kavanagh, B. Dajana [et al.]. // Rev. Mutat. Res. – 2014. – V. 761. – P. 6–14.

2. Non-targeted effects of ionizing radiation–implications for low dose risk / M. Kadhim, S. Salomaa, E. Wright Dajana [et al.]. // Mutat. Res. – 2013. – V. 752. – No 1. – P. 84–98.

3. Review and evaluation of updated research on the health effects associated with low-dose ionising radiation / L. Dauer, A. Brooks, D. Hoel [et al.]. // Radiation Protection Dosimetry. – 2010. – V. 140. – No 2. – P. 103–136.

4. γH2AX responses in human buccal cells exposed to ionizing radiation / M. Siddiqui, M. Francois, M. Fenech, W. Leifert. // Cytometry. – 2014. – V. 87, part A. – No 4. – P. 296-308.

5. Takahashi A. Molecular mechanisms involved in adaptive responses to radiation, UV light, and heat / A. Takahashi, T. Ohnishi. // J. Radiat. Res. – 2009. – V.50. – No 5. – P. 385–393.

6. Effect of low doses (5-40 cGy) of gamma irradiation on lifespan and stress-related genes expression profile in Drosophila melanogaster / S. Zhikrevetskaya, D. Peregudova, A. Danilov [et al.]. // PLoS ONE. – 2015. – V. 10. – No 8. – P. 1-19.

7. Cancer and radiation therapy: current advances and future directions / R. Baskar, K.A. Lee, R. Yeo, K.-W. Yeoh // Int. J. Med. Sci. – 2012. – V.9. – No 3. – P. 193–199.

8. Could radiotherapy effectiveness be enhanced by electromagnetic field treatment? / F. Artacho-Cordón, M. Salinas-Asensio, I. Calvente [et al.]. // Int. J. Mol. Sci. – 2013. – V.14. – No 7. – P. 14974–14995.

9. Combined exposure of ELF magnetic fields and X-rays increased mutant yields compared with X-rays alone in pTN89 plasmids/ S.Koyama, T. Nakahara, S. Tomonori, K. Yoshiki // Journal of Radiation Research. – 2005. – V. 6. – No 2. – P. 257–264.

10. Induction of adaptive response: Pre-exposure of mice to 900 MHz radiofrequency fields reduces hematopoietic damage caused by subsequent exposure to ionising radiation / Y. Cao, Q. Xu, Z. Jin [et al.]. // Int. J. Radiat. Biol. – 2011. – V. 87. – No 7. – P. 720–728.

11. Ispol'zovanie EMI KVCh kak korregirujushhego faktora narushenij v proteazno-antiproteaznoj systeme pri dejstvii ionizirujushhego izluchenija / Ju. V. Paljonaja, V. Z. Harchenko, N. A. Temur'janc, E. N. Chujan. // Uchenye zapiski Tavricheskogo nacional'nogo universiteta im. V. I. Vernadskogo.Serija «Biologija, himija». – 2006. – V. 19. – No4. – P. 167–172.

12. Blank M. Electromagnetic fields stress living cells / M. Blank, R. Goodman. // Pathophysiology. – 2009. – V.16. – No 2–3. – P. 71–78.

13. Hardel L. Epidemiological evidence for an association between use of wireless phones and tumor diseases / L. Hardel, M. Carlberg, K. Mild. // Pathophysiology. – 2009. – V.16. – No 2–3. – P. 113–122.

14. Pesnya D. S. Comparison of cytotoxic and genotoxic effects of plutonium-239 alpha particles and mobile phone GSM 900 radiation in the Allium cepa test / D. S. Pesnya, A. V. Romanovsky. // Mutation Research. – 2013. – V.750. – No 1–2. – P. 27–33.

15. Effect of whole-body 1800MHz GSM-like microwave exposure on testicular steroidogenesis and histology in mice / Z. Forgacs, Z. Somosy, G. Kubinyi [et al.]. // Reproductive Toxicology. – 2006. – V.22. – No 1. – P. 111–117.

16. Kwee S. Changes in cell proliferation due to environmental non-ionizing radiation 2. Microwave radiation / S. Kwee, P. Raskmark. // Bioelectrochemistry and Bioenergetics. – 1998. – V.44. – No 2. – P. 251–255.

17. Chromatin in the Nuclear Landscape / D. Beck, R. Bonasio, S. Kaneko [et al.]. // Cold Spring Harb. Symp. Quant Biol. – 2010. – V.75. – P. 11–22.

18. Shckorbatov Y. The state of chromatin as an integrative indicator of cell stress. / Y. Shckorbatov// New Developments in Chromatin Research/ Nova Science Publishers, Inc.; [editors: Neil M. Simpson and Valerie J. Stewart]. – 2012. – P. 123–144.

19. Effects of exogenous electromagnetic fields on a simplified ion channel model / E. Cagni, D. Remondini, P. Mesirca [et al.]. // J. Biol. Phys. – 2007. – V.33. – No 3. – P. 183–194.

20. Vliyanie mikrovolnovogo izlucheniya na chasotah mobil’noi svyaziiseti WIMAX na pronicaemost’ membran kletok bukkal’nogo epiteliya cheloveka / G. B. Skamrova, M. P. Evstigneev, A. O. Lantushenko [et al.]. // Uchenye zapiski Tavricheskogo nacional'nogo universiteta im. V. I. Vernadskogo, Serija «Biologija, himija». – 2011. – V. 24 (63). –No 4. – P. 282–291.

21. The effects of microwave radiation and weak magnetic field on state of pea (Pisum sativum L.) cell membrane and nuclei / O. S. Pasiuga, V. N. Pasiuga, S. S. Ryabuha, Y. G. Shckorbatov. // Bulletin of Kharkiv National Agrarian University, Biology series. – 2014. – V. 32. – No 2. – P. 38–45.

22. Presman A. S. Electromagnetic fields and life / Presman. – New York: Plenum Press, 1970. – 336 p. – (Springer Science+Business).

23. On age-related changes of cell membrane permeability in human buccal epithelium cells / Y. G.Shckorbatov, V. G. Shakhbazov, A. M. Bogoslavsky, A. O. Rudenko. // Mech. Ageing Develop. – 1995. – V.83. – No 2. – P. 87–90.

24. Henley E. Radiation Chemistry / E. Henley, E. Johnson. – Moscow: Atomizdat, 1974. – 416 p. – (Washington University Press, 1969).

25. The effect of ionizing radiation in combination with static magnetic field and microwave radiation on chromatin state in isolated human buccal epithelium cells / K. Kuznetsov, D. Miroshnik, O. Nikolov, Y. Shckorbatov. // Bulletin of Lviv University, Biology series. – 2014. – No 68. – P. 197–205.

26. Effects of homogeneous and inhomogeneous static magnetic fields combined with gamma radiation on DNA and DNA repair / G. Kubinyi, Z. Zeitler, G. Thuróczy [et al.]. // Bioelectromagnetics. – 2010. – V. 31. – No 6. – P. 488–494.

27. Static magnetic fields modulate X-ray-induced DNA damage in human glioblastoma primary cells / L. Teodori, A. Giovanetti, M. Albertini [et al.]. // J Radiat Res. – 2014. – V. 55. – No 2. – P. 218–227.

28. Increase in X-Ray-induced mutations by exposure to magnetic field (60 Hz, 5 mT) in NF-kB-inhibited cells/ G.Ding, H. Yaguchi, M. Yoshida, J. Miyakoshi. // Biochemical and Biophysical Research Communications. – 2000. – V.276. – No 1. – P. 238–243.

29. Effects on micronuclei formation of 60-Hz electromagnetic field exposure with ionizing radiation, hydrogen peroxide, or c-Myc overexpression / Y. Jin, G. Kang, J. Lee [et al.]. // Int J Radiat Biol. – 2012. – V. 88. – No 4. – P. 374–380.

30. Effects of 900-MHz microwave radiation on γ-ray-induced damage to mouse hematopoietic system / Y. Cao, Q. Xu, Z. Jin [et al.]. // Journal of Toxicology and Environmental Health. – 2010. – V.73. –No 7. – P. 507 –513.

31. Influence of 1.8-GHz (GSM) radiofrequency radiation (RFR) on DNA damage and repair induced by X-rays in human leukocytes in vitro / C. Zhijian, L. Xiaoxue, L. Yezhen [et al.]. // Mutat Res. – 2009. – V. 677. – No 1. – P. 100–104.

32. Effects of modulated microwave radiation at cellular telephone frequency (1.95 GHz) on X-ray-induced chromosome aberrations in human lymphocytes in vitro / L. Manti, H. Braselmann, M. Calabrese [et al.]. // Radiation Research. – 2008. – V. 169. – No 5. – P. 575–583.
Цитовано
0 статей
Як цитувати
Kuznetsov, K., NikolovО., & Shckorbatov, Y. (1). Реакція клітин букального епітелію людини на комбінований вплив гамма-випромінювання, мікрохвиль та магнітного поля, визначена за зміною конденсації хроматину та проникності клітинної мембрани. Біофізичний вісник, 2(36), 19-26. https://doi.org/10.26565/2075-3810-2016-36-03
Розділ
Дія фізичних факторів на біологічні об'єкти