Współcz Onkol (2004) vol. 8; 1 (5–7)
WSTĘP
Promieniowanie jonizujące może mieć mutagenny wpływ na komórki, jak również doprowadzać do ich śmierci. Przez wiele lat prowadzono badania na komórkach śledziony, grasicy, szpiku kostnego, czy nabłonka jelit, które okazywały szczególną wrażliwość na promieniowanie doprowadzające do dezintegracji komórkowej i jądrowej, zwanej apoptozą.
Istnieje wiele rodzajów komórek organizmu, w których nie stwierdza się morfologicznych cech uszkodzenia popromiennego. Do takich niewrażliwych komórek zalicza się komórki nerki.
MATERIAŁ I METODY
W przedstawionym modelu doświadczalnym użyto gotowej hodowli tkankowej GMK, komórek nerki małpy zielonej, Aethiops sabeus z rodzaju Cercopithecus, wyprodukowanej przez Wytwórnię Surowic i Szczepionek w Lublinie.
Każda probówka z hodowlą zawiera ok. 1,2 mln komórek rosnących w postaci monolajera na ściance. Płyn hodowlany o objętości 3 ml jest mieszaniną w równych częściach płynu Hanksa i Parkera, z dodatkiem surowicy cielęcej, streptomycyny i penicyliny krystalicznej. Hodowle podzielono na 2 grupy po 20 probówek hodowlanych.
Grupa nr 1. Do każdej probówki z hodowlą dodano 1 ml izotonicznego płynu soli fizjologicznej.
Grupa nr 2. Do każdej probówki z hodowlą dodano 1 ml izotonicznego płynu soli fizjologicznej, zawierającego 1 mCi technetu 99m.
Hodowle inkubowano przez 24 godz. w cieplarce o temp. 370C. W 5. dobie hodowle odwirowano w cytowirówce i przeniesiono na szkiełka sialinizowane. Z każdej hodowli wykonano preparat barwiony hematoksyliną i eozyną oraz barwienie immunohistochemiczne na obecność białka p-53. Cały cykl barwienia wykonano przy zastosowaniu zestawów firmy DAKO. Preparaty poddano analizie jakościowej, oceniając morfologię komórek i ich składowych. Dokonano analizy ilościowej, oceniając liczbę wybarwionych jąder komórkowych na 100 ocenianych komórek.
WYNIKI
W preparatach barwionych hematoksyliną i eozyną nie stwierdzono istotnych różnic w morfologii komórek pomiędzy grupą pierwszą – nienapromieniowaną, a grupą drugą – rosnącą w środowisku promieniotwórczego technetu.
Preparaty wybarwione na obecność białka p-53 wykazują znamienną statystycznie różnicę pomiędzy grupą komórek rosnących w środowisku promieniotwórczego technetu a grupą z dodatkiem soli fizjologicznej.
DYSKUSJA
Powszechnie wiadomo, że istnieją dość znaczne różnice we wrażliwości na promieniowanie jonizujące pomiędzy poszczególnym gatunkami zwierząt. Takie zróżnicowanie w radiowrażliwości dotyczy także tkanek. Komórki śledziony, grasicy, szpiku kostnego oraz nabłonka jelit wykazują dużą wrażliwość na promieniowanie [5]. Komórki wymienionych narządów ulegają poważnym uszkodzeniom morfologicznym, co niejednokrotnie doprowadza do ich śmierci. Zjawisko to nazywa się apoptozą [2]. Celem pracy była ocena wpływu promieniotwórczego technetu dodanego do hodowli komórek nerki małpy zielonej. W przedstawionej pracy badania przeprowadzono na komórkach nerki, gdyż uważane są za mało wrażliwe na dawki promieniowania jonizującego [4]. Oceniając morfologię komórek wybarwionych hematoksyliną i eozyną nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy grupą rosnącą z technetem a grupą kontrolną. We wcześniejszych badaniach przeprowadzonych z użyciem bardzo dużych dawek technetu stwierdzono zmniejszenie liczby komórek i wzrost wartości LDH [1]. W drugiej części badania komórki wybarwiono na obecność białka p-53 metodą immunohistochemiczną [7]. Oceniając jądra komórkowe stwierdzono znamienny statystycznie wzrost liczby wybarwionych jąder komórkowych w grupie komórek rosnących w środowisku promieniotwórczego technetu. Pięciodniowa obserwacja hodowli komórkowej pozwala stwierdzić, że pomimo braku widocznych uszkodzeń komórek hodowli następuje wzrost poziomu białka p-53 w jądrach napromieniowanych komórek. Obserwowane zjawisko dowodzi niestabilności genomu. Taka cecha może zostać przekazana następnym pokoleniom w kulturach komórek. W późniejszych pokoleniach może dojść do zwiększonej liczby mutacji, abberacji chromatycznych zmniejszonej długości życia, oraz zwiększenia częstości zmian złośliwych. Niestabilność genomu jest odpowiedzią na wzrost liczby utleniaczy międzykomórkowych – ponadtlenków z następowym usunięciem segmentów genu oraz zwiększeniem liczby ataków rodników tlenowych na błony [8].
Wzrost indukcji białka p-53 po napromieniowaniu stanowi czuły marker uszkodzenia popromiennego komórek GMK.
PIŚMIENNICTWO
1. Andryskowski G, Bodera P, Przybycień A, Grześków J. Działanie flawonoidów na hodowlę tkankową prowadzoną w środowisku promieniotwórczego technetu. Współczesna Onkologia 2002; 8: 548-00.
2. Kerr JFR, Wyllie AH, Currie AR. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide radnging implications in tissue kinetics. Br J Cancer 1971; 26: 239-57.
3. Little JB. Radiation-induced genomic instability. Int J Radiat Biol 1998; 74: 663-71.
4. Macleod KF, Sherry N, Hannon G, Beach D, TokinoT, Kinzler K, et al. p53 – dependent and independent expression of p21 during cell growth, differentation, and DNA damage. Genes Dev 1995; 935-44.
5. Quastler H. The nature of intestinal radiation death. Radiat Res 1956; 4: 303-20.
6. Ullrich RL, Ponnaiya B. Radiation – induced instability and its relation to radiation carcinogenesis. Int J Radiat Biol 1998; 74: 747-54.
7. Vojteske B, Bartek J, Midgley CA, Lange DP. An immunochemical analysis of the human nuclear phosphoprotein p53. New manoclonal antybodies and epitope mapping using recombinat p53. J Immunol Methods 1992; 151: 237-44.
8. Wright EG. Radiation – induced genomic instability in haemopoietic cells.
J Radiat Biol 1998; 74: 681-7.
Praca była finansowana przez Uniwersytet Medyczny w Łodzi,
nr grantu 502-15-096.
ADRES DO KORESPONDENCJI
dr med. Grzegorz Andryskowski
Zakład Farmakologii
i Terapii Monitorowanej
z Oddziałem Chorób Wewnętrznych
Uniwersytet Medyczny
ul. Kniaziewicza 1-5
91-347 Łódź
