Сравнительное исследование изменений количества фокусов γH2AX и 53BP1 в мезенхимальных стромальных клетках человека, инкубированных с 3Н-тимидином или тритированной водой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель: Сравнительное исследование изменений количества фокусов белков-маркеров (ДР) ДНК (γH2AX и 53BP1) в мезенхимальных стромальных клетках (МСК) человека, инкубированных с 3Н-тимидином или тритированной водой (НТО) в течение 24, 48 и 72 ч.

Материал и методы: В работе использовали первичную культуру МСК человека 5–6 пассажа, полученную из коллекции ООО «БиолоТ» (Россия). К питательной среде добавляли стерильный раствор 3H-тимидина или НТО с удельной активностью от 100 до 400 МБк/л и инкубировали в стандартных условиях СО2-инкубатора в течение 24, 48 и 72 ч. Для количественной оценки фокусов γН2АХ и доли пролиферирующих клеток использовали иммуноцитохимическое окрашивание с использованием антител к γН2АХ, 53BP1и Ki67 (белок-маркер клеточной пролиферации), соответственно. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета статистических программ Statistica 8.0 (StatSoft). Для оценки значимости различий выборок использовали t-критерий Стьюдента.

Результаты: Инкубация МСК с 3Н-тимидином с удельной радиоактивностью 100–400 МБк/л в первые 24 ч приводит к дозозависимому увеличению фокусов γН2АХ и 53ВР1. При дальнейшем увеличении времени инкубации до 48 ч и 72 ч наблюдается эффект насыщения – количество фокусов выходит на плато. Статистически достоверное увеличение фокусов γH2AX и 53BP1 в МСК, инкубированных с НТО, наблюдалось только в активно пролиферирующих клетках в первые 24 ч инкубации в среде с удельной активностью 300 и 400 МБк/л, после чего со снижением пролиферативной активности снижалось до контрольных значений. Расчеты, сделанные на основе полученных в ходе работе результатов количественного анализа фокусов γН2АХ и 53ВР1 после инкубации 24 ч МСК с соединениями трития, что при воздействии 3H-тимидина индуцируется ~ в 6 раз больше двунитевых разрывов ДНК, чем при воздействии НТО.

Об авторах

Н. Ю. Воробьева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва; Москва

А. А. Осипов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. К. Чигасова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

М. В. Пустовалова

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва; Долгопрудный

Д. И. Кабанов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

В. Г. Барчуков

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

О. А. Кочетков

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. Н. Осипов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва; Москва

Список литературы

  1. Гурьев Д.В., Кочетков О.А., Барчуков В.Г., Осипов А.Н. Биологические эффекты органических и неорганических соединений трития // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Т.65, № 2. С. 5-10. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2020-65-2-5-10. [Guryev D.V., Kochetkov O.A., Barchukov V.G., Osipov A.N. Biological Effects of Organic and Inorganic Compounds of the Tritium. Meditsinskaya Radiologiya i Radiatsionnaya Bezopasnost = Medical Radiology and Radiation Safety. 2020;65;2:5-10. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2020-65-2-5-10 (In Russ.)].
  2. Little M.P., Lambert B.E. Systematic Review of Experimental Studies on the Relative Biological Effectiveness of Tritium. Radiat Environ Biophys. 2008;47;1:71-93. doi: 10.1007/s00411-007-0143-y.
  3. Kim S.B., Baglan N., Davis P.A. Current Understanding of Organically Bound Tritium (OBT) in the Environment. Journal of Environmental Radioactivity. 2013;126:83-91. doi: 10.1016/j.jenvrad.2013.07.011.
  4. Harrison J.D., Khursheed A., Lambert B.E. Uncertainties in Dose Coefficients for Intakes of Tritiated Water and Organically Bound Forms of Tritium by Members of the Public. Radiation Protection Dosimetry. 2002;98;3:299-311.
  5. Alloni D., Cutaia C., Mariotti L., Friedland W., Ottolenghi A. Modeling Dose Deposition and DNA Damage Due to Low-Energy Beta(-) Emitters. Radiation Research. 2014;182;3:322-330. doi: 10.1667/RR13664.1.
  6. Rodneva S.M., Osipov A.A., Guryev D.V., Tsishnatti A.A., Fedotov Y.А., Yashkina E.I., et al. Comparative Study of the γH2AX Foci Forming in Human Lung Fibroblasts Incubated in Media Containing Tritium-Labeled Thymidine or Amino Acids. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2021;172;2:245-9. doi: 10.1007/s10517-021-05370-6.
  7. Mladenova V., Mladenov E., Stuschke M., Iliakis G. DNA Damage Clustering after Ionizing Radiation and Consequences in the Processing of Chromatin Breaks. Molecules. 2022;27;5. doi: 10.3390/molecules27051540.
  8. Jiang Y. Contribution of Microhomology to Genome Instability: Connection between DNA Repair and Replication Stress. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23;21. doi: 10.3390/ijms232112937.
  9. Sishc B.J., Davis A.J. The Role of the Core Non-Homologous End Joining Factors in Carcinogenesis and Cancer. Cancers (Basel). 2017;9;7. doi: 10.3390/cancers9070081.
  10. Rothkamm K., Barnard S., Moquet J., Ellender M., Rana Z., Burdak-Rothkamm S. DNA Damage Foci: Meaning and Significance. Environ Mol. Mutagen. 2015;56;6:491-504. doi: 10.1002/em.21944.
  11. Bushmanov A., Vorobyeva N., Molodtsova D., Osipov A.N. Utilization of DNA Double-Strand Breaks for Biodosimetry of Ionizing Radiation Exposure. Environmental Advances. 2022;8:100207. doi: 10.1016/j.envadv.2022.100207.
  12. Scully R., Xie A. Double Strand Break Repair Functions of Histone H2AX. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2013;750;1-2:5-14. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2013.07.007.
  13. Shibata A., Jeggo P.A. Roles for 53BP1 in the Repair of Radiation-Induced DNA Double Strand Breaks. DNA Repair. 2020;93:102915. doi: 10.1016/j.dnarep.2020.102915.
  14. Vorob’eva N.Y., Kochetkov O.A., Pustovalova M.V., Grekhova A.K., Blokhina T.M., Yashkina E.I., et al. Comparative Analysis of the Formation of γH2AX Foci in Human Mesenchymal Stem Cells Exposed to 3H-Thymidine, Tritium Oxide, and X-Rays Irradiation. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018;166;1:178-181. doi: 10.1007/s10517-018-4309-1.
  15. Bártová E., Legartová S., Dundr M., Suchánková J. A Role of the 53BP1 Protein in Genome Protection: Structural and Functional Characteristics of 53BP1-Dependent DNA Repair. Aging. 2019;11;8:2488-2511. doi: 10.18632/aging.101917.
  16. Panier S, Boulton SJ. Double-strand break repair: 53BP1 comes into focus. Nat Rev Mol Cell Biol. 2014;15(1):7-18. doi: 10.1038/nrm3719.
  17. Markova E., Vasilyev S., Belyaev I. 53BP1 Foci as a Marker of Tumor Cell Radiosensitivity. Neoplasma. 2015;62;5:770-776. doi: 10.4149/neo_2015_092.
  18. Niotis A., Tsiambas E., Fotiades P.P., Ragos V., Polymeneas G. ki-67 and Topoisomerase IIa Proliferation Markers in Colon Adenocarcinoma. J. BUON. 2018;23;7:24-27.
  19. Mennan C., Garcia J., Roberts S., Hulme C., Wright K. A Comprehensive Characterisation of Large-Scale Expanded Human Bone Marrow and Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells. Stem Cell Res Ther. 2019;10;1:99. doi: 10.1186/s13287-019-1202-4.
  20. Guo Z., Yang J., Liu X., Li X., Hou C., Tang P.H., et al. Biological Features of Mesenchymal Stem Cells from Human Bone Marrow. Chin. Med. J. (Engl). 2001;114;9:950-953.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».