hirdetés

 

A sejtek szomszédjaikhoz viszonyítják állapotukat sugárterhelés után

A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont kutatói egy 99 laboratóriumi adatsoron tesztelt új matematikai modellel kínálnak egy lehetséges magyarázatot a kis dózisú sugárzás egyik régóta ismert paradox jelenségére. Eredményeik szerint a sejtek a sugárterhelést követően nemcsak saját károsodásukra, hanem a környező sejtek állapotára utaló jelekre is reagálhatnak. A modell egyúttal felveti egy olyan általánosabb védelmi mechanizmus lehetőségét, amely hozzájárulhat a mutációk felhalmozódásának korlátozásához.

Egyes laboratóriumban tenyésztett sejtek a sugárzásra látszólag ellentmondásos módon reagálnak. Kis dózisoknál szaporodóképességük szokatlanul meredeken csökkenhet, valamivel nagyobb dózisnál azonban részben helyreállhat, mielőtt ismét csökkenni kezdene. Egy új matematikai modell szerint ez a mintázat abból adódhat, hogy a sejtek nemcsak a saját károsodásukra reagálnak, hanem a közelükben lévő sejtek sérülésére utaló jelekre is.

A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont kutatóinak friss tanulmánya a Scientific Reports folyóiratban jelent meg.

A jelenséget kis dózisú hiperradioszenzitivitásnak és indukált radiorezisztenciának nevezik. Egyes sejtvonalaknál megfigyelték, hogy a kolóniaképző képességgel mért túlélés körülbelül 0,1 gray (Gy) dózisnál meredeken csökken, majd hozzávetőleg 0,3 és 0,7 Gy között ismét növekedhet. Ezekben a kísérletekben a „túlélés” azt jelenti, hogy a sejt megőrzi azt a képességét, hogy ismételten osztódjon és kolóniát hozzon létre.

A kutatók által kidolgozott Minimum Mutation Load modell egy lehetséges magyarázatot kínál erre a viselkedésre. Kis dózisnál előfordulhat, hogy csak néhány sejt szenved számottevő, mutációk kialakulásához vezető károsodást. A modell szerint ezek a sejtek a kevésbé károsodott szomszédaikhoz képest „kilógnak”, ezért nagyobb valószínűséggel kerülnek ki a tovább szaporodó sejtpopulációból.

A dózis növekedésével azonban az elváltozás egyre több sejtet érint. Ha minden érintett sejtet eltávolítanánk, a megmaradó sejteknek gyakrabban kellene osztódniuk a kieső sejtek pótlásához. Mivel a DNS replikációja során is keletkezhetnek mutációk, túl sok sejt eltávolítása egy ponton több új mutációhoz vezethet, mint néhány mérsékelten károsodott sejt megtartása.

A modell ezért kétféle kockázat között teremt egyensúlyt: a sugárzás okozta károsodásból, illetve az eltávolított sejtek pótlásához szükséges sejtosztódásokból eredő mutációk között. Az egyes sejtek sorsa attól függ, hogy saját károsodásuk hogyan viszonyul a helyi jelekből kikövetkeztethető környező sejtsérülés mértékéhez.

Forrás: HUN-REN
Forrás: HUN-REN

A mutációk számának minimalizálására nem feltétlenül minden károsodott sejt eltávolítása a legjobb módszer – mondta Madas Balázs, a tanulmány levelező szerzője. – A szövetnek azt is figyelembe kell vennie, hogy a kieső sejtek pótlásához újabb sejtosztódásokra van szükség. Modellünk azt vizsgálja, hogyan segíthetnek a szomszédos sejtektől származó információk e két, egymással versengő kockázat kiegyensúlyozásában.

A kutatócsoport a modellt 99 korábban publikált klonogén túlélési adatsoron tesztelte. Az adatok 46 tanulmányból származtak, és 45 sejttípust képviseltek. A modell valamennyi adatsort figyelembe véve átlagosan 0,74-es korrigált R²-értéket ért el; ez a statisztikai mutató a modell által előre jelzett és a megfigyelt túlélési értékek közötti egyezés mértékét fejezi ki.

A kutatók az új modellt az ugyanezen alacsony dózisú mintázat leírására széles körben alkalmazott, már bevett Induced Repair modellel is összehasonlították. Abban a 77 adatsorban, amelynél mindkét modell pozitív korrigált R²-értéket adott, az új modell 42, míg a korábbi modell 35 esetben illeszkedett jobban az adatokhoz. A különbségek általában csekélyek voltak.

A szerzők ezért nem állítják, hogy modelljük következetesen pontosabb lenne. Legfontosabb újdonsága inkább az, hogy kísérletileg tesztelhető biológiai magyarázatot kínál. Míg a bevett modell fenomenologikusan írja le a túlélési görbe alakját, a Minimum Mutation Load modell azt a sejtek közötti kommunikációval, valamint a károsodásból és a sejtpótlásból eredő, egymással versengő mutációs terhekkel kapcsolja össze.

A tanulmány nem azonosít konkrét jelzőmolekulát vagy jelátviteli útvonalat. A modell a sejtek közötti, károsodással kapcsolatos kommunikációt absztrakt, távolságfüggő formában írja le. A szerzők a lehetséges közvetítő mechanizmusok között oldható faktorokat és extracelluláris vezikulákat is említenek, ezek szerepét azonban közvetlenül nem vizsgálták.

Az eredmények nem értelmezhetők úgy, hogy a nagyobb sugárdózis biztonságosabb lenne a kisebbnél, és nem szolgálnak alapul a sugárvédelmi vagy klinikai ajánlások módosításához. A tanulmány ehelyett egy szokatlan sejtszintű válasz kísérletileg ellenőrizhető magyarázatát mutatja be.

Tágabb összefüggésben a modell felveti annak lehetőségét, hogy a kísérletekben megfigyelt sugárválasz egy általánosabb, nem kizárólag a sugárzáshoz kötődő védelmi folyamatot tükröz. A környezetükhöz képest szokatlanul nagy mértékben károsodott sejtek szelektív eltávolításával a szövetek korlátozhatják a mutációk felhalmozódását és a genomi instabilitást, ezáltal potenciálisan csökkentve a daganatos megbetegedések kockázatát. Ebben a megközelítésben az ionizáló sugárzás olyan kontrollált eszköz, amellyel láthatóvá tehető egy olyan folyamat, amely a mutagén stressz más formáira adott válasz során is működhet.

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés

Könyveink

  • learn more Vágy és hatalom

    E kötet a hazai pszichoanalitikus-pszichoterápiás szcéna egy olyan kiemelkedő szereplőjével invitálja közös elmélkedésre az olvasót, akinek nem csak...

  • learn more Az éghajlatváltozás hatásai az emberi szervezetre

    A klimatikus tényezők emberi szervezetre gyakorolt hatásainak eredményes vizsgálata komplex tevékenységet és...

  • learn more A tudatos jelenlét a függőségből kivezető úton

    Ez a hiánypótló kötet függőségben érintetteknek nyújt praktikus, minden részletre kiterjedő útmutatást a...

  • learn more Transzfúzió

    A könyv a hazai palettáról évek óta hiányzó munkát pótol. A vérátömlesztés a mindennapi klinikai/kórházi munka során napjainkban is gyakori (olykor...

  • learn more Árpád-kori templomok - látvány térkép

    A magyar történelem, a honfoglalás után korszak –az államalapítás korának- ötvenöt szép és jelentős műemlékét mutatja be...

  • learn more Rendhagyó szakácskönyv. Patikusok receptjei és borai

    Az utolsó darabig elfogyott, a későn rendelők pedig már nem is juthattak hozzá a Galenus Kiadó „Rendhagyó...

  • learn more A légzésrehabilitáció elmélete és gyakorlata

    A rehabilitáció fontosságát nem szükséges hangsúlyozni. Az elmúlt években Magyarországon három jelentõs...

  • learn more A pancreas betegségei

    Az internetről áradó legfrissebb tudományos információk birtokában jogos lehet a kérdés, hogy szükség van-e még magyar nyelvű, magyar szerzők...

  • learn more Onkológiai ismeretek gyógyszerészeknek

    Az orvostudomány rohamos fejlődésével napról-napra növekednek az onkológiai ismeretek a daganatos megbetegedések számának...

  • learn more Nők a fájdalom árnyékában - Endometriózis

    Árvai Nóra ebben a könyvében az endometriózisról szóló legújabb kutatások mentén ír a betegségről, kóreredetről,...

  • learn more Képes szimmetria

    A Széchenyi-díjjal kitüntetett, kémiával foglalkozó, nemzetközileg elismert akadémikus szerzőpáros könyve pontosan és ugyanakkor közérthetően,...

  • learn more Sorsdöntő génjeink

    Az USA-ban már nagy sikert aratott könyv Európában először magyarul jelent meg. A szerző a könyvében leírja, hogy milyen előnyökkel jár, ha valaki...

  • learn more Ritka betegségek – küzdelem az élet határain

    Ritka betegségek – diagnosztikai kihívások című könyv folytatása, további esetek ismertetésével. A klinikai és...

  • learn more A magyar festőművész-géniuszok sorsa

    A szerző a kötetben orvosi szempontból értékeli a festőművészek testi és lelki egészségének általános szabályszerűségeit,...

  • learn more Gyógyszertámogatás

    A fejlett és közepesen fejlett országokban a gyógyszerek jelentős részét az állam, illetve az annak alrendszereként működő társadalombiztosítás...

  • learn more Szemészet

    Napjainkban új kihívások várnak a szemésztársadalomra. A népesség elöregedésével nő az időskorban előforduló szembetegségek száma. A 80 éven felüli lakosság...

  • learn more Gipsz- és kötéstechnika

    A konzervatív töréskezelés sikere ma is a csonttöréseket rögzítő kötések megfelelő kiválasztásától és alkalmazásától függ. A hosszú...

  • learn more Pszichoanalitikus terápia – Kutatás

    A pszichoszomatikus gyógyászat, csakúgy mint a pszichiátria, elképzelhetetlen pszichoanalízis nélkül. A pszichoanalízis több mint...

  • learn more Misce fiat...

    Dr. Szabó Sándor, a Magyar Gyógyszerészi Kamara örökös, tiszteletbeli elnöke a 70. születésnapjára állította össze a kamara elmúlt 20 évének történetét...

  • learn more Akadémikus portrék - Hollán Zsuzsa - orvos-hematológus

    „… tény, hogy három, Magyarországon az ötvenes években elmaradott, alapvetõen fontos szakmát...