Зависимость ОБЭ плотноионизирующего излучения от радиочувствительности и стадии роста клеток
В настоящее время анализ закономерностей проявления ОБЭ плотноионизирующих излучений является актуальной проблемой для радиобиологического обоснования активно внедряющейся в практику адронной терапии опухолей человека. Экспериментально изучить зависимость ОБЭ плотноионизирующего излучения от радиочувствительности и стадии роста клеток, подтвердить участие процессов восстановления клеток в формировании ОБЭ альфа-частиц - цель проведённого исследования. В экспериментах использованы гаплоидные и диплоидные дрожжевые клетки Saccharomyces cerevisiae дикого типа и их радиочувствительные мутанты, обладающие различной способностью восстанавливаться от радиационных повреждений, индуцированных редко- и плотноионизирующим излучением. Клетки облучали в стационарной и логарифмической стадиях роста. В результате исследований показано, что для гаплоидных дрожжевых клеток, облучённых g-квантами 60Co и a-частицами 239Pu в стационарной стадии роста, ОБЭ=2,3 независимо от дозы ионизирующего излучения. Наоборот, на стадии деления клеток ОБЭ повышалась с 1,9 до 6 с увеличением дозы. При облучении диплоидных клеток в стационарной стадии роста ОБЭ=5,4 и практически не зависела от дозы, а на стадии размножения клеток ОБЭ a-частиц резко повышалась от 4,5 до 8,7 с уменьшением дозы ионизирующего излучения. Для радиочувствительных мутантов ОБЭ a-частиц слабо зависела от плоидности и несколько уменьшалась при облучении делящихся клеток (ОБЭ=1,6) по сравнению с облучением клеток в стационарной стадии роста (ОБЭ=2,2). Полученные результаты согласуются с точкой зрения, что ОБЭ плотноионизирующих излучений определяется не только вероятностью формирования первичных повреждений на физико-химической стадии взаимодействия ионизирующих излучений с клеточными структурами, но и способностью клеток восстанавливаться от сублетальных и потенциально летальных повреждений на биохимическом этапе их реализации. Подчёркивается необходимость принимать во внимание полученную вариабельность значений ОБЭ излучений с высокими ЛПЭ при интерпретации опытов с культивируемыми клетками млекопитающих. Поскольку процессы взаимодействия a-частиц с живой материей качественно идентичны взаимодействию протонов, образующихся в тканях при облучении нейтронами, полученные результаты должны учитываться при анализе эффективности противоопухолевой лучевой терапии адронного излучения - нейтронами, протонами и другими тяжёлыми заряженными частицами.