Naslov (srp)

Direktni efekti nisko i visoko jonizujućeg zračenja na odabrane humane maligne ćelijske linije: biološki odgovor i uticaj na terapijsku primenu : doktorska disertacija

Autor

Petković, Vladana , 1989-

Doprinosi

Đorđević, Miloš, 1988-
Korać, Bato, 1962-
Keta, Otilija, 1983-
Pajović, Snežana, 1961-
Korać, Aleksandra, 1964-

Opis (eng)

Ionising radiation produces different types of cellular damage, among which lesions on DNA are considered as most important. Photon or heavy ion irradiation can damage the DNA directly, or indirectly through water radiolysis and production of free radicals. Chemical compounds such as DMSO and glycerol can act as free radical scavengers and thus reduce the indirect effects. Cellular response to radiation-induced DNA damages is still not fully understood. Therefore, studies in this field would provide better understanding of cellular processes relevant to radiotherapy. The Monte Carlo computer simulations, aiming to model the irradiation effects on a single cell level, has been constantly improved during the last decade, at a benefit of future clinical treatment planning.In this doctoral dissertation, the effects of low density γ-irradiation and high density proton and carbon ion irradiation were analysed in human MCF-7 breast adenocarcinoma and HTB177 non-small lung cancer cell lines. Cellular response to irradiation was examined in the presence of free radical scavengers, DMSO and glycerol, in order to achieve experimental conditions for examination of direct irradiation effects. The biological response to applied treatments was followed through clonogenic cell survival, DNA double strand break analysis, changes in the cell cycle and relative expression of key proteins involved in DNA repair and cell death – apoptosis.The analysis of radiobiological parameters in MCF-7 and HTB177 cells show that they belong to the radioresistant group cells, while the irradiation with carbon ions has shown higher radiobiological effectiveness comparing to protons. Pretreatment with free radical scavengers has increased cell survival and lowered the number of DNA double strand breaks, which could be explained by reduced level of indirect DNA damages. Evaluation of direct and indirect irradiation effects in MCF-7 and HTB177 cells revealed a higher percentage of direct effects after proton and carbon ion irradiations comparing to those observed after γ-irradiation. The analysis of cell cycle and key DNA repair proteins showed that in MCF-7 and HTB177 cells different repair pathways in response to γ-irradiation are activated. The relative expression of main DNA repair protein markers implies that non-homologous end joining acts as the main signalling pathway for doublestrand break repair after proton and carbon ion irradiation. As observed in carbon ion irradiated cells, the rise of residual DNA damage, increase in subG1 cell cycle phase and apoptosis could result from the higher complexity of lesions, inducing a stronger inhibition of cell survival compared to protons...

Opis (srp)

Jonizujuće zračenje izaziva različite vrste oštećenja u ćelijama, od kojih su najznačajnija oštećenja koja nastaju na DNK. Zračenje fotonima ili težim česticama može indukovati DNK oštećenja na direktan način, kao i indirektno, radiolizom vode i nastankom slobodnih radikala. Jedinjenja poput DMSO i glicerola imaju osobine sakupljača slobodnih radikala te se mogu koristiti za redukovanje indirektnih efekata i praćenje direktnih efekata zračenja. Ćelijski odgovor na DNK oštećenja nakon zračenja još uvek nije dovoljno ispitan. Takođe, istraživanja u ovoj oblasti su neophodna za bolje razumevanje procesa na kojima su zasnovani osnovni principi radioterapije. Za modelovanje efekata zračenja na nivou pojedinačnih ćelija, kao i zarad primene u radioterapiji, već duži niz godina koriste se i konstantno unapređuju kompjuterske Monte Karlo simulacije.U ovoj doktorskoj disertaciji su praćeni efekti niskojonizujućeg γ-zračenja i visokojonizujućeg zračenja protonima i jonima ugljenika u humanim ćelijama adenokarcinoma dojke MCF-7 i ćelijama nesitnoćelijskog karcinoma pluća HTB177. Odgovor ćelija na zračenje posmatran je u prisustvu sakupljača slobodnih radikala − DMSO i glicerola, kako bi se postigli uslovi za praćenje direktnih efekata zračenja. Efekat primenjenih tretmana je praćen pomoću klonogenog preživljavanja, analize dvolančanih prekida na DNK, promena u fazama ćelijskog ciklusa i relativne ekspresije ključnih proteina koji učestvuju u popravci DNK oštećenja i ćelijskoj smrti − apoptozi.Rezultati analize radiobioloških parametara MCF-7 i HTB177 ćelija pokazali su da se nakon γ-zračenja ove ćelije mogu svrstati među radiorezistentne linije, dok je zračenje jonima ugljenika ispoljilo veću radiobiološku efektivnost u poređenju sa protonima. Pretretman sakupljačima slobodnih radikala je doveo do povećanja ćelijskog preživljavanja i smanjenja broja dvolančanih DNK prekida, što se može dovesti u vezu sa manjim brojem indirektno nastalih oštećenja. Na osnovu analize udela direktnih i indirektnih efekata zračenja na MCF-7 i HTB177 ćelije, utvrđena je veća procentualna zastupljenost direktnih efekata nakon zračenja protonima ijonima ugljenika u odnosu na γ-zračenje. Analiza ćelijskog ciklusa i ključnih reparacionih proteina pokazala je da u odgovoru na oštećenja izazvana γ-zračenjem, MCF-7 i HTB177 ćelije mogu pokrenuti različite mehanizme popravke DNK...

Opis (srp)

Biologija kancera - Radijaciona biologija / Cancer biology - Radiobiology Datum odbrane: 14.06.2024.

Jezik

srpski

Datum

2024

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Fotobiologija i radiobiologija

breast adenocarcinoma, non-small cell lung cancer, in vitro, γ-irradiation, protons, carbon ions, DMSO, glycerol, direct irradiation effects, response to DNA damages

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Fotobiologija i radiobiologija

adenokarcinom dojke, nesitnoćelijski karcinom pluća, in vitro, γ-zračenje, protoni, joni ugljenika, DMSO, glicerol, direktni efekti zračenja, odgovor na DNK oštećenja

576.385.5:616-006.6(043.3)