Popromienny efekt sąsiedztwa, ważny element odpowiedzi na romieniowanie jonizujące – potencjalne implikacje kliniczne*

Maria Wideł 1, Waldemar Przybyszewski 2, Joanna Rzeszowska-Wolny 1
1 - Zakład Radiobiologii Doświadczalnej i Klinicznej, Centrum Onkologii, Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie Oddział w Gliwicach oraz Zakład Inżynierii Systemów, Instytut Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Politechnika Śląska w Gliwicach
2 - Zakład Radiobiologii Doświadczalnej i Klinicznej, Centrum Onkologii, Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie Oddział w Gliwicach
Postepy Hig Med Dosw
2009; 63 377-388
ICID: 892869
Article type: Review article
 
 
Przez kilkadziesiąt lat obowiązywał w radiobiologii pogląd, że uszkodzenia komórki wywołane działaniem promieniowania jonizującego, takie jak: śmierć komórki, zmiany cytogenetyczne, apoptoza, mutageneza i kancerogeneza są wynikiem bezpośredniej jonizacji ważnych dla życia komórki makrocząsteczek (głównie DNA) lub reakcji tych makrocząsteczek z produktami radiolizy
wody. Kilkanaście lat temu jednak zwrócono uwagę na trzeci mechanizm oddziaływania promieniowania zwany „efektem widza” lub „efektem sąsiedztwa” (bystander effect, lub radiation induced bystander effect – RIBE). Efekt ten indukowany przez czynniki i sygnały emitowane przez komórki bezpośrednio napromieniowane ujawnia się w postaci obniżenia przeżycia,
uszkodzeń cytogenetycznych, wzrostu odsetka apoptozy i zmian iochemicznych w sąsiadujących komórkach nieeksponowanych na promieniowanie. Popromienny efekt sąsiedztwa występuje zwłaszcza w przypadku bardzo niskich dawek promieniowania alfa (rzędu mGy i cGy), ale także po napromieniowaniu komórek promieniowaniem o niskim współczynniku liniowego przekazywania
energii (promieniowanie X, gamma) nawet w wyższych, konwencjonalnie stosowanych dawkach. Mechanizmy odpowiedzialne za efekt sąsiedztwa są złożone i nie do końca poznane. Uważa się, że molekularne czynniki sygnalizacyjne uwalniane przez komórki napromieniowane i wysyłane do medium lub poprzez międzykomórkowe połączenia szczelinowe indukują różne
ścieżki sygnałowe w komórkach sąsiadujących, prowadząc do obserwowanych efektów. Natura tych czynników może być różna, jakkolwiek nie została ostatecznie zdefi niowana. Potencjalnie zjawisko sąsiedztwa może mieć istotne znaczenie w powstawaniu działań niepożądanych radioterapii,
ogólnoustrojowych lub zlokalizowanych w tkankach nieobjętych polem napromieniania, a także w przypadku używanych w diagnostyce radiologicznej i radioizotopowej niskich dawek promieniowania. Czynniki emitowane przez napromieniowane komórki stanowią element ryzyka indukcji niestabilności genetycznej, mutacji oraz nowotworzenia drugiego rzutu (second primary cancers). Mogą one prawdopodobnie mieć swój udział w powstawaniu i nasileniu odczynów popromiennych w tkankach zdrowych. Efekt sąsiedztwa może mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki w przypadku radioterapii. Jeżeli komórki nowotworowe bezpośrednio pochłaniające energię promieniowania jonizującego będą – poprzez swoje sygnały (sekrecyjne lub przekazywane poprzez połączenia międzykomórkowe) – uszkadzały sąsiadujące komórki nowotworowe lub będą inicjowały różnicowanie tych komórek będzie to działanie pożądane. Jeżeli natomiast uszkodzeniu ulegną komórki prawidłowe (komórki nabłonkowe, śródbłonkowe, fi bro- blasty, leukocyty), wówczas może to być niekorzystne, zwiększające działania niepożądane radioterapii w postaci późnych powikłań popromiennych i nowotworów wtórnych. Popromienny efekt sąsiedztwa może mieć szczególne znaczenie w przypadku stosowania nowoczesnych technik napromieniania, takich jak trójwymiarowa konformalna radioterapia (3D-CRT) i radioterapia intensywnie modulowana dawką (IMRT), których celem jest obniżenie dawki promieniowania w tkankach zdrowych. Badania efektu sąsiedztwa w warunkach in vivo na modelach zwierzęcych wykazują, że uszkodzenia popromienne mogą się pojawiać w tkankach odległych od miejsca napromienienia, a ich obraz może się różnić w zależności od typu tkanki. Jednak najnowsze wyniki doświadczalne wykazują, że komórki nienapromieniowane, będące w sąsiedztwie komórek napromieniowanych mogą obniżać efekty wywołane w nich przez promieniowanie. Mniej znane są następstwa efektu sąsiedztwa w przypadku frakcjonowania dawki. Popromienny efekt sąsiedztwa, jego praktyczne skutki i możliwości modulowania dla celów radioterapeutycznych są zatem ciągle niepewne i pozostają przedmiotem intensywnych badań.
PMID 19724078 - kliknij tu by zobaczyć artykuł w bazie danych PubMed
  PEŁNY TEKST STATS

Poleć artykuł

Nazwisko i Imię:
E-mail:
From:
Język:


Artykuły powiązane in IndexCopernicus™
     radiation-induced bystander effect [0 powiązanych rekordów]
     ionizing radiation [55 powiązanych rekordów]
     intercellular signaling [0 powiązanych rekordów]
     Genomic Instability [10 powiązanych rekordów]
     Apoptosis [2604 powiązanych rekordów]
     cytogenetic damage [1 powiązanych rekordów]
     in vitro and in vivo studies [0 powiązanych rekordów]
     potential clinical effect [0 powiązanych rekordów]