ПРОБЛЕМИ РАДІАЦІЙНОЇ МЕДИЦИНИ ТА РАДІОБІОЛОГІЇ

ОСОБЛИВОСТІ КЛІТИННИХ ЕФЕКТІВ ЗА УМОВ КОМБІНОВАНОГО ВПЛИВУ ІОНІВ НІКЕЛЮ ТА ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Д. Д. Гапєєнко1, Г. Й. Лавренчук1, Х. М. Литвинчук1, В. С. Асмолкова2
1Державна установа “Національний науковий центр радіаційної медицини Національноїакадемії медичних наук України”, вул. Мельникова, 53, 04050, Київ, Україна,
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна Національної академії наук України, вул. Леонтовича, 9,01601, Київ, Україна

В сучасних умовах зростає ймовірність одночасного впливу радіаційного та хімічного факторів на біологічні об’єкти, а в зв’язку з цим питання особливостей комбінованої дії різних за своєю природою факторів стає все більш актуальним.
Метою роботи було дослідження у тест-системі культури клітин цитотоксичності іонів нікелю та виявлення особливостей клітинних реакцій при комбінованій дії іонів нікелю та іонізуючого випромінювання.
Матеріали і методи. Дослідження виконані на перещеплюваній культурі клітин лінії L929. Культивування клітин здійснювали згідно зі стандартними методами роботи з клітинними штамами. Через 24 год після посадки клітини опромінювали γ-квантами на апараті “Тератрон” (Канада) в дозах 0,5, 5,0 та 10,0 Гр. Водорозчинну сіль ацетату нікелю додавали в культуральне середовище за 1 год перед опроміненням в кінцевій концентраціії: 10, 1, 0,1, 0,01 мкмоль/л. Морфофункіональні характеристики клітин в культурі визначали у різні терміни культивування. Проліферативну активність клітин оцінювали за кінетикою росту: у межах сітки площею 0,05 мм2 підраховували загальну кількість клітин, кількість мітозів і кількість гігантських багатоядерних (2 і більше ядер)
клітин. Одночасно визначали кількість апоптотичних клітин.
Результати досліджень. В результаті роботи було встановлено, що іони нікелю проявляють цитотоксичну дію на клітини in vitro: при збільшенні концентрації елемента зростала загибель клітин, пригнічувалась їх проліферативна та мітотична активність. Причому, за низьких концентрацій (0,01–0,1 мкмоль/л) зростала кількість атипових полікаріоцитів та рівень апоптозу в культурі клітин. При підвищенні концентрації іонів нікелю загибель клітин відбувалась через апоптоз та некроз. При поєднанні радіації та іонів нікелю спостерігали нелінійні клітинні відповіді: за малих доз радіації (0,5 Гр) відмічали сенсибілізацію клітин до дії радіації, а за сублетальних доз (10 Гр) – певний радіозахист. Кількість апоптотичних клітин за цих умов статистично достовірно вища порівняно з контролем.
Висновки. Дослідження показали, що іони нікелю мають істотний токсичний вплив на проліферацію та мітотичну активність клітин in vitro. При комбінованому впливі з іонізуючим випромінюванням були виявлені сенсибілізація клітин іонами нікелю до наступного опромінення в малій дозі (0,5 Гр) та зменшення толерантності клітин до опромінення в сублетальній дозі (10 Гр).

Ключові слова: важкі метали, іони нікелю, культура клітин, проліферація, іонізуюче випромінювання, мітоз, апоптоз.

Проблеми радіаційної медицини та радіобіології. 2013. Вип. 18. C. 313–321.