Синергизм и восстановление клеток после комбинированного действия химических агентов с ионизирующим излучением или гипертермией

• Автор: Евстратова, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л. Характер взаимодействия повреждений при комбинированных воздействиях.

1.2. Закономерности проявления биологических эффектов после комбинированных воздействий

1.3. Математическая модель восстановления клеток

1.4. Математическая модель синергических взаимодействий

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Используемые химические препараты

2.3. Источники ионизирующего излучения
2.4. Методика проведения экспериментов
2.5. Методы обработки результатов
Глава 3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДРОЖЖЕВЫХ КЛЕТОК ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ
РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ И ИХ КОМБИНАЦИЙ
3.1. Влияние химических сенсибилизаторов на радиочувствительность и восстановление дрожжевых клеток последействия ионизирующего излучения
3.2. Восстановление клеток после комбинированного действия химических препаратов с ионизирующим излучением и гипертермией
3.3. Восстановление клеток от повреждений после повторных воздействий ионизирующего излучения разного качества
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И
ГИПЕРТЕРМИИ
4.1. Проявление эффектов синергизма при одновременном действии гипертермии с цисплатином или циклофосфамидом на дрожжевые клетки
4.2. Влияние концентрации химических агентов на их синергическое взаимодействие с гипертермией
Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЛЕТОК МЛЕКОПИТАЮЩИХ ПОСЛЕ
КОМБИНИРОВАННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И ХИМИЧЕСКИХ АГЕНТОВ
5.1. Влияние комбинированных воздействий на формирование необратимых повреждений, но не на константу восстановления

5.2. Анализ комбинированных воздействий, влияющих на оба параметра, описывающие
процесс пострадиационного восстановления клеток
5.3. Роль комбинированных воздействий в формировании первичных радиационных
повреждений
ОБСУЖДЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ДРІК - дезоксирибонуклеиновая кислота ДФМО - дифторметилорнитин КПТ — камптотецин ЛПЭ - линейная передача энергии МГБГ - метилглиоксаль-бис-гуанилгидразон
МКРЕ - Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям
ОБЭ - относительная биологическая эффективность
ТАФС - три(1-азиридинил)фосфинсульфид
УФ - ультрафиолетовый
ФИД - фактор (коэффициент) изменения дозы
ФТВ - фактор терапевтического выигрыша
цис-ДДП - цис-дихлордиаминерплатина(П)
Ыи - 5’-йоддеоксиуридин

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность н степень разработанности темы исследовании
Комбинированное действие ионизирующего излучения с различными химическими агентами часто используется для повышения радиочувствительности опухолевых клеток при лучевой терапии опухолей. Существует большое количество работ по изучению влияния одновременного и последовательного комбинированного действия ионизирующего излучения с химическими агентами на выживаемость и пострадиационное восстановление клеток различного происхождения (Streffer et al., 1990; Ng et al., 1994; Snyder, 1994; Choy, 2003; Hall and Giaccia, 2006; Fischbach, 2011). В этих и во многих других работах авторы наблюдали уменьшение скорости и объема восстановления клеток с увеличением концентрации химических агентов, повышающих радиочувствительность клеток. На этом основании сделан вывод, что механизм радиосенсибилизации химическими агентами обусловлен поражением или нарушением процессов восстановления. Однако, как было показано ранее для комбинированного действия гипертермии с ионизирующим излучением и УФ светом на диплоидные дрожжевые клетки (Petin and Kim, 2004; Комарова и Петин, 2007; Петин и др., 2012), ингибирование процессов восстановления реализуется, главным образом, благодаря увеличению доли необратимых повреждений, от которых клетки не способны восстанавливаться. В этих же работах были выявлены универсальные закономерности проявления синергических эффектов, не зависящие от биологического теста и объекта, а также от физических агентов, используемых при комбинированных воздействиях. Представляется актуальным провести подобные исследования для клеток различного происхождения, подвергавшихся воздействию ионизирующего излучения или гипертермии в комбинации с химическими сенсибилизаторами, используемыми в настоящее время в клинической практике. Поскольку в лучевой терапии используется фракционированное облучение, актуальной является задача изучить закономерности восстановление клеток от потенциально летальных повреждений после многократных воздействий редко- и плотноионизирующих излучений.
Цель н задачи
Цель работы — выявление новых закономерностей проявления синергизма и восстановления клеток после комбинированного действия химических агентов с ионизирующим излучением или гипертермией. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи.

Цисплатин (другое название цис-ДДП (г/г/с-Диаммш1Дихлороплат11на(П)), производство ООО «ЛЭНС-ФАРМ», Россия) - комплекс платины, который в настоящее время широко применяется в медицине как противораковое средство. Данный препарат обладает выраженными цитотоксическими, бактерицидными и мутагенными свойствами. В основе его биологических свойств лежит способность соединения образовывать прочные специфические связи с ДНК. Этот комплекс платины в настоящее время широко применяется в медицине как противораковое средство. Фармакологическое действие - противоопухолевое, алкилирующее, цитостатическое, иммунодепрессивное. Механизм действия подобен действию других алкилирующих препаратов и заключается в нарушении функций ДНК, вызванном химическим повреждением оснований ДНК. Химическое повреждение ДНК образуется путем образования координационных связей между атомом платины и двумя основаниями ДНК (преимущественно гуашшовыми), в результате чего в ДНК образуются внутри- и межнитевые сшивки. На клеточном уровне цисплатин вызывает нарушение репликации и транскрипции, что ведёт к задержке клеточного цикла и апоптозу. Для проведения опытов использовали цисплатин в концентрации 0,25 и 0,5 мг/мл, а также 0,002; 0,01 и 0,02 мг/мл.
Цнклофосфамид (другие названия циклофосфан, эндоксан, производство Бакстер Онкология ГмбХ, Германия) является алкилирующим цитостатическим препаратом, по химическому строению близкий к азотным аналогам иприта. Механизм действия заключается в образовании ковалентных связей с нуклеофильными соединениями и алкшшровашш структурных элементов ДИК (пурины, пиримидины). А также образует поперечные сшивки между нитями ДНК и РНК, и ингибирует синтез белка.
Блеоцин (другое название блеомицин, производство «Ниппон Кайяку Ко., Лтд.», Япония) цитостатический препарат, пшкопептидный антибиотик, синтезируемый бактериями Slreptomyces verticillus. и представляет собой смесь структурно связанных водорастворимых солей гликопептидных антибиотиков. В основе механизма действия Блеоцина лежит фрагментация ДНК, разрушение ее спиралевидной структуры, что ведет к торможению деления клетки. В меньшей степени Блеоцин влияет на РНК и синтез белка. Блеоцин обычно применяют в сочетании с другими цитостатиками и/или лучевой терапией для лечения различных форм рака.
Доксорубиции (другое название доксорубицпн-Тева, производство ТЕВА Фармацевтические Предприятия Лтд., Израиль) является противоопухолевым антибиотиком антрациклинового ряда, выделенный из культуры Streptomyces peucetius var. caesius. Оказывает аптимитотическое и антипролиферативное действие. Механизм действия заключается во взаимодействии с ДНК, образовании свободных радикалов и прямом воздействии на мембраны