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Las Células madres siguen siendo sanas después de la exposición de la Radiografía de la inferior-dosis, dicen a biofísicos

Los Biofísicos han mostrado que siguiendo la exposición de la inferior-dosis a las Radiografías (en 80 milligrays), las células madres siguen siendo sanas, proliferan, y no acumulan el daño de la DNA que se pasará conectado a su progenie. El papel fue publicado en el Envejecimiento del gorrón.

“La dosis milligray 80 es equivalente a la exposición de radiación durante un procedimiento diagnóstico médico de la proyección de imagen tal como una exploración del CT, que se utiliza rutinario conjuntamente con terapia de célula madre,” explica Sergey Leonov, director de la Escuela de Phystech de la Física Biológica y Médica en MIPT, que también dirige el Laboratorio del instituto hacia el Revelado de Drogas Innovadoras. “Nuestras ayudas de la investigación predicen los efectos secundarios y los riesgos para la salud para los pacientes, que están experimentando cada vez más a menudo procedimientos de la Radiografía de la terapia y del diagnóstico de célula madre al mismo tiempo.”

El campo del remedio regenerador, que ahora está haciendo avances rápidos, mantiene la promesa de usar a las células madres para reemplazar o para restablecer tejidos y órganos humanos dañados. Las Células madres tienen un alto potencial para la división y la uno mismo-renovación, y son capaces del distinción en diversos tipos de la célula. Están presente en la mayoría de los órganos y de los tejidos en un organismo adulto y pueden determinar sitios del daño, emigrar hacia ellos, reemplazar las células dañadas, y ascenderlas el curar. Sin Embargo, creen a las células madres ser dañadas por los procedimientos diagnósticos médicos frecuentes que implican el uso de la radiación ionizante, tal como exploraciones del CT y mamografía. Según esta visión, las Radiografías estropean que se acumula en células madres y se pasa conectado a su progenie. Esto supuesto lleva a la muerte celular, al envejecimiento celular acelerado, y a las transformaciones malas.

El equipo de investigación internacional, incluyendo Andreyan Osipov del Centro Biofísico Médico Federal de Burnasyan y Sergey Leonov de MIPT y Anastasia Tsvetkova, ejecutó una serie de experimentos dirigidos obteniendo los datos muy necesarios sobre los efectos demorados de la exposición de radiación a la inferior-dosis. Mostraron que la exposición de la Radiografía de la inferior-dosis no induce inestabilidad del genoma, el envejecimiento prematuro, o la acumulación de daño de la DNA en la progenie de células irradiadas.

Reacción Celular a la irradiación de la Radiografía

Durante un examen regular de la Radiografía, una dosis de cerca de 0.001-10 milligrays -- dependiendo del procedimiento -- se entrega al paciente. Recibiendo 100 mGy se considera exposición de la inferior-dosis, mientras que 1.000 mGy se mira como dosis intermedia. Los efectos de la exposición de la grande-dosis se han estudiado extensivamente. Se sabe para causar un aumento dosis-relacionado en la incidencia de las lesiones de la DNA, incluyendo los supuestos interruptores del doble-hilo en los cuales ambos hilos del doble hélice se separan. Estos interruptores pueden llevar a la muerte celular, a la activación del oncogene, y a la desactivación del anti-oncogene.

En cambio, los efectos de la exposición de radiación a la inferior-dosis durante exámenes rutinarios de la Radiografía son todavía mal entendidos. Las dependencias reguladoras responsables de la protección contra la radiación utilizan actualmente el supuesto modelo lineal del ninguno-umbral para estimar riesgos de la radiación. Bajo este modelo, la radiación ionizante es dañina a las células vivas, no importa cómo es inferior la dosis. Sin Embargo, esta suposición cruda no refleja la situación real: Nos exponen regularmente a la radiación de fondo natural, y su ausencia incluso tiene efectos nocivos sobre la capacidad de células de reparar daño de la DNA.

Consideraciones para evaluar los efectos de la exposición de la inferior-dosis

Entre los diversos tipos de lesiones de la DNA causadas por la radiación ionizante, los interruptores del doble-hilo consiguen la mayor parte de la atención de investigadores, porque sus efectos a largo plazo sobre las células son los más pronunciados. Su reparación dura, y los interruptores sin corregir del doble-hilo llevan a las anormalidades, a la desactivación del gen de supresor del tumor, a la activación del oncogene, y a la muerte celular citogenéticas serias.

Durante mucho tiempo, no hay método disponible para evaluar la generación de interruptores del doble-hilo de la DNA debido a la exposición de radiación a la inferior-dosis. Los métodos clásicos podían describir solamente los efectos de la exposición de la grande-dosis. Ahora, los avances en immunocytochemistry, han dado a biofísicos las herramientas necesarias para cuantificar los interruptores del doble-hilo causados por la exposición y la mirada de la Radiografía de la inferior-dosis en cómo se distribuyen en el núcleo y son reparados por la célula.

Mientras Que las proteínas implicadas en la corrección del daño de la DNA acumulan en el sitio de un interruptor del doble-hilo, pueden ser observadas con gracias de un microscopio a la coloración de la inmunofluorescencia -- una técnica que implica el tratar de los anticuerpos con los tintes fluorescentes. Esto permite a científicos visualizar lesiones de la DNA como puntos brillantes llamados los enfoques. Una de las proteínas ampliamente utilizadas como etiqueta de plástico del daño de la DNA es la variante de la histona llamada γH2AX.

Efectos sobre las células de la progenie

La célula tiene dos mecanismos principales para reparar interruptores del doble-hilo. Primer, llamado recombinación homóloga, es una manera lenta pero virtualmente sin error de restablecer la información perdida en una serie dañada de la DNA. El otro, extremo nonhomologous que ensambla, puede llevar a una baja de la información genética, dando por resultado desvíos y mutaciones. Pero es este mecanismo más rápido pero inexacto que se utiliza para reparar ocho interruptores de 10 que ocurren en una célula irradiada.

Los investigadores encontraron que 24 horas después de la inferior-dosis Radiografían el tratamiento, más enfoques de γH2AX se observan en las células madres, comparadas a ésas expuestas a una dosis intermedia de la radiación. Sin Embargo, esto era solamente verdad para las células que experimentaban la división y no para las células quietas (véase Fig. 2). Los interruptores del doble-hilo de la DNA se saben para ocurrir naturalmente durante la división celular. Tales interruptores se reparan generalmente correctamente vía la recombinación homóloga. Cuando examinaron a la progenie de las células 11 pasajes, o las “generaciones celulares,” después de la exposición a la radiación de la inferior-dosis, los investigadores las encontraron para ser no diferentes de la progenie de las células del mando, que no fueron tratadas con las Radiografías. Además, la progenie de las células que recibieron la irradiación de la inferior-dosis no exhibió inestabilidad del genoma, anormalidades de la proliferación, o senectud acelerada (véase las Figs. 2 y 3).

Andreyan Osipov, profesor de la Academia de Ciencias Rusa y del jefe del Departamento Experimental del Remedio de la Radiobiología y de la Radiación en el Centro Biofísico Médico Federal, comenta respecto a las conclusión de las personas: “Nuestra investigación sugiere que la presencia de enfoques de γH2AX en células madres humanas cultivadas 24 horas después de que la irradiación de la Radiografía de la inferior-dosis se asocia a procesos de la división celular y no lleva a los efectos demorados relacionados con el envejecimiento. Esto es una conclusión importante al drenaje, porque los enfoques de γH2AX ahora se utilizan activamente en biodosimetry. El Malentendido de la significación biológica de enfoques residuales pudo llevar a una sobrestimación severa de los riesgos asociados a la exposición de la inferior-dosis.”

Fuente: https://mipt.ru/english/news/low_dose_x_ray_exposure_does_not_harm_human_stem_cells