Клеточных стадий чувствительность

Стволовые клетки костного мозга, зародышевого эпителия тонкого кишечника, кожи и семенных канальцев характеризуются высокой пролиферативной активностью. Еще в 1906 г. Л. Вегдоп1е и Ь. Тг1Ьопс1еаи сформулировали основной радиобиологический закон, согласно которому ткани с малодифференцированными и активно делящимися клетками относятся к радиочувствительным, а ткани с дифференцированными и слабо или вообще не делящимися клетками — к радиорезистентным. По этой классификации кроветворные клетки костного мозга, зародышевые клетки семенников, кишечный и кожный эпителий являются радиочувствительными, а мозг, мышцы, печень, почки, кости, хрящи и связки — радиорезистентными. Исключение составляют небольшие лимфоциты, которые (хотя они дифференцированы и не делятся) обладают высокой чувствительностью к ионизирующему излучению. Причиной, вероятно, является их выраженная способность к функциональным изменениям. При рассмотрении радиационного поражения радиочувствительных тканей следует учитывать, что и чувствительные клетки, находясь в момент облучения в разных стадиях клеточного цикла, обладают различной радиочувствительностью. Очень большие дозы вызывают гибель клеток независимо от фазы клеточного цикла. При меньших дозах цитолиз не происходит, но репродуктивная способность клеток снижается в зависимости от полученной ими дозы. Часть клеток остается неповрежденной либо может быть полностью восстановленной от повреждений. На субклеточном уровне репарация радиационного поражения происходит, как правило, в течение нескольких минут, на клеточном уров- [c.17]

Подобно вирусам гриппа А и В, вирусу гриппа С для успешного репликационного процесса требуется функциональное ядро клетки-хозяина. Ингибиторы актиномицин D и а-аманитин блокировали процесс репликации вируса гриппа С, будучи добавленными в инфицированные клеточные культуры в ранней стадии цикла роста [77]. Оказалось, что фаза репликационного цикла, чувствительная к актиномицину D, длится дольше, чем у вируса [c.290]

Радиационная индукция геномных и хромосомных мутаций, чувствительность определенных клеточных стадий. Используя Х-сцепленные генетические маркеры мыши, можно различать животных с генотипом ХО и XX и выяснять, какое происхождение имеют Х-хромосомы особей ХО-отцовское или материнское. С помощью этого метода было показано, что частота спонтанного возникновения животных с гено- [c.235]

События на молекулярном уровне, обусловливающие сублетальные повреждения и их быструю репарацию, еще находятся в стадии исследования. Фаза быстрой репарации (см. А на рис. 4.5) уже описана, другие фазы — Б, В л Г будут кратко рассмотрены далее. Для того чтобы объяснить колебания процессов репарации Б, В м Г на рис. 4.5), необходимо вернуться к тому, что было сказано об относительной радио-чувствительности в разных фазах клеточного цикла (с. 58). [c.62]

Чувствительность эндосперма ко всякого рода воздействиям меняется в процессе эмбриогенеза. Особенно он чувствителен в ранний период своего развития, когда находится в свободноядерном состоянии. После приобретения клеточного строения эндосперм реагирует на те или иные нарушения значительно слабее. АНУ оказывает особо сильное угнетающее действие на те завязи, у которых во время опрыскивания зародыши семян находятся в 5—10-клеточной стадии. [c.48]

Катализаторы и системы катализаторов, составляющие жизненно важную основу организации клеточного вещества, чрезвычайно разнообразий по тем функциям, которые они способны выполнять, и обладают большой структурной чувствительностью. Поскольку все они представляют продукты длительной биохимической эволюции, можно было бы попытаться на этом примере выяснить вопрос, на какой именно фактор — энергетический или энтропийный — биохимическая эволюция оказала особенно сильное влияние. Мы имеем в виду сопоставление энергии активации и энтропии активации для различ1ных стадий усложнения катализатора от простого иона до протеино ВОго комплекса. Несмотря на сознательное ограничение круга катализаторо1в только металлосодержащими комплексами и некоторыми аддендами этих комплексов, мы все же не в состоянии рассмотреть весь путь их, мало исследованного природного развития и можем наметить лишь отдельные этапы. Тем не менее даже скудные данные позволяют сделать обобщения, представляющие некоторый интерес. [c.203]

Гидробионты. Экологические последствия реализуются прежде всего в водной среде и заключаются в подавлении жизнедеятельности одноклеточных морских водорослей (при концентрации 0,1 мкг/л), нарущении фотосинтеза, ассимиляции нитратов, фосфатов, аммония, а также в изменении структуры и функциональных характеристик природных сообществ (при концентрации 1 мкг/л). В этом же диапазоне лежат токсические и пороговые концентрации Р. для водных беспозвоночных (чувствительность снижается в ряду ракообразные, моллюски, чер-ви, мщанки). Р. в концентрациях 5—10 мкг/л и выще приводит к нарушению жизнедеятельности на ранних стадиях развития рыб, снижению скорости их роста, подавлению обонятельного анализатора, нарушению клеточного дыхания в жабрах и ферментативной активности печени. [c.174]

Клегки эритроидного ряда, путь дифференцировки которых определился, должны пройти несколько последовательных циклов деления, во время которых они становятся все более и более чувствительными к эритропоэтину. Синтез больших количеств мРНК, кодирующей гемоглобин, и самого гемоглобина начинается лишь тогда, когда клегка пройдет стадию КОЕ-Э. Большое число клеточных делений, происходящих в эритроидном ряду под действием эритропоэтина, служит мощным средством регулирования производства эритроцитов без нарушения образования других клеток крови. [c.168]

Почти полное исчезновение аберраций через 15 ч после прорастания пыльцевой трубки, когда хромосомы находятся в состоянии полной конденсации, объясняется образованием вокруг каждой хромосомы матрикса, удерживающего вместе хромосому, несмотря на возникновение разрывов в хромосомных нитях. В опытах с ооцитами 8с1ага было установлено, что облучение в течение первой метафазы и анафазы мейоза вызывает обычно образование большего количества структурных изменений хромосом (обнаруживаемых не в данном делении, а при изучении хромосом слюнных желез личинок ), чем облучение в период профазы (Рейнольдс, 1941). Однако почти все наблюдающиеся аберрации относятся к внутрихромосомным обменов между разрывами, возникшими в разных хромосомах, почти никогда не бывает (Боземан, 1943). Из этого следует, что, по-видимому, облучение в течение метафазы и анафазы вызывает появление разрывов, которые не югyт быть цитологически обнаружены во время деления, происходящего в момент облучения, и которые вызывают меньше межхромосомных структурных изменений, чем разрывы, возникшие при облучении во время интерфазы или ранней профазы. Если в расщепленной хромосоме происходит соединение сестринских хроматид в месте разрыва, то разрывы, появившиеся в метафазе или анафазе, могут вызвать при последующем делении летальный эффект. Описаны опыты, проведенные на различном материале, в которых клетки облучали, фиксировали через различные промежутки времени, а затем исследовали метафазы и анафазы в целью выявления хромосомных изменений. Таким образом, эти опыты сводились с основном к определению чувствительности хромосом на разных стадиях делений, предшествующих метафазе. Истолкование их осложняется тем, что облучение задерживает самый процесс деления, поэтому даже если известна шкала времени клеточного цикла для необлученного материала, то все же может возникнуть сомнение относительно стадии, достигнутой к моменту облучения той клеткой, которая находилась в стадии метафазы через 24 ч после облучения. В соответствии с данными, приведенными в табл. 59, результаты этих опытов как будто говорят о том, что по мере прохождения профазы клетки делаются менее чувствительными . В период интерфазы, до расщепления хромосом,, чувствительность клетки несколько ниже, чем в ранней профазе, так что наиболее высокая чувствительность наблюдается в профазе . [c.174]

Важно отметить, что колебания ОБЭ по стадиям клеточного цикла возможны только в том случае, если чувствительность клеток к нейтронам и редкоионизирующей радиации в течение цикла меняется неодинаково. Имеются прямые наблюдения в пользу такой закономерности. Так, в опытах на синхронизированных клетках китайского хомячка показано, что выживаемость клеток, облученных нейтронами деления, меньше зависит от стадии цикла, чем при действии рентгеновых лучей, причем кривые выживаемости для того и другого вида радиации имеют неодинаковую форму. В связи с этим ясно, что ОБЭ нейтронов зависит и от дозы, и от стадии клеточного цикла (Sin lair, 1968). [c.34]

С приведенными материалами в принципе согласуются результаты экспериментов с облучением нейтронами со средней энергией 1.8 Мэв синхронизированных клеток HeLa (Балдычев и др., 1973). Как видно из графика рис. 23, нейтронное облучение намного эффективнее рентгеновского излучения на всех стадиях клеточного цикла минимальное значение ОБЭ нейтронов по летальному действию на клетки превышает 2.0 (в стадии S). Однако при облучении в начальном периоде стадии ОБЭ нейтронов возрастает, что происходит за счет уменьшения чувствительности клеток к действию рентгеновых лучей. [c.34]

На очень ранних стадиях прорастания клетки набухали, увеличивались, затем начинали делиться (основная фаза клеточной активности) эта фаза оказалась сравнительно радиорезистент-ной следующие за делением клеток фазы созревания и дифференцировки клеток были весьма чувствительны к облучению. [c.52]

Когда еще нет предпосылок для деления, здоровая клетка почти всегда будет находиться в фазе О клеточного цикла. Когда обстоятельства становятся благоприятными для митоза, клетка возобновляет свое продвижение по циклу. Например, клетка, лишенная факторов роста, возобновляет цикл при добавлении сыворотки в среду. Однако после добавления сыворотки фаза 8 начинается почти всегда со значительной задержкой, которая обычно на несколько часов больше обшей длительности фазы О] у нормально пролиферируюших клеток. Лишение фактора роста переводит клетку в непролиферирующее и сильно измененное состояние, в котором она не может пройти точку рестрикции. Выход из этого состояния представляет собой сложный процесс, требующий много времени и состоящий из ряда стадий, различающихся по чувствительности к факторам роста. [c.422]

Различные структурные (Повреждения молекул клетки могут привести к разнообразным функциональным нарушениям, составляющим последнюю, биологическую, стадию действия излучения. Ферменты в этом случае утрачивают каталитические свойства, субстратную специфичность, чувствительность к соответствующим активаторам и ингибиторам или аллостерические свойства. Различные типы инактивации имеют неодинаковые последствия для клеточного гомеостаза одни ферменты оказываются исключенными из цепи метаболических реакций, другие нарабатывают токсические продукты, третьи Дерестают регулироваться соответствующими эффекторами [c.129]

Вторым механизмом, обусловливающим геномные мутации, является утрата отдельной хромосомы вследствие анафазного отставания во время анафазного движения одна хромосома может отстать от всех других. Утрата хромосом ведет к мозаицизму, при котором имеются одна эуплоидная и одна моносомная клеточная популяция. У мыши стадия пронуклеусов (т. е. период между проникновением ядра спермия в ооцит и слиянием двух гаплоидных родительских ядер) особенно чувствительна к утрате отцовской Х-хромосомы. Этот период, как и первые стадии дробления, вероятно, весьма чувствителен и у человека, поскольку многие мозаики формируются именно на этой стадии (разд. 5.1.6). [c.62]

Обзор методов обнаружения мутаций у млекопитающих дается в разд. 5.2.1.2. Геномные и хромосомные мутации в настоящее время могут быть обнаружены почти на всех стадиях развития. В радиационной генетике возможно осуществление определенных экстраполяций на генные мутации, поскольку радиация индуцирует как хромосомные, так и генные мутации, а чувствительность присуща одним и тем же стадиям клеточного развития. Однако для многих химических мутагенов провести такую экстраполяцию гораздо сложнее. Некоторые соединения могут индуцировать генные мутации, но почти не индуцируют хромосомных мутаций. Поэтому здесь существует более настоятельная потребность в специальном поиске генных мутаций, чем в радиационной генетике. К сожалению, наш арсенал методов их обнаружения беднее, чем арсенал методов, применяемых для выявления геномных и хромосомных мутаций. Многолокусный тест, несмотря на свою пригодность с теоретической точки зрения, отнимает слишком много времени и слишком дорог для рутинного применения. Он, однако, очень полезен для тестирования небольшого числа веществ, относительно которых возникли на основании результатов, полученных более быстрыми, но менее надежными методами (см. ниже), подозрения, что они мутагенны. То же самое приложимо к индукции доминантных мутаций, приводящих к скелетным аномалиям или катарактам [1440]. Методы скринирования мутаций на энзиматическом или белковом уровне все еще находятся в развитии. Биохимическая изменчивость, обнаруженная в отдельных клетках, не может быть с уверенностью идентифицирована как мутационная по происхождению. Можно было бы ожидать сосредоточения усилий на дальнейшем совершенствовании методов скринирования белков и фермен- [c.267]

Тканевые различия в индукции мутаций. Третья экстраполяция-эго экстраполяция с одной ткани на другую. Хромосомные мутации, например, можно легко проанализировать в костном мозге мышей или китайских хомячков или в культурах лимфоцитов человека. Было бы заманчиво провести экстраполяцию с этих соматических клеток на половые клетки. Однако опыт, полученный в радиационной генетике, показал, что чувствительность половых клеток может очень отличаться от чувствительности других клеток (разд. 5.2.1.3). Для практических целей не так важно, обусловлены ли эти различия клеточным отбором или действительными различиями в индукции мутаций. Кроме того, у обоих полов отмечена неодинаковая чувствительность на разных стадиях развития половых клеток. По всем этим причинам проверка на мутагенность в соматических клетках не может дать информации, необходимой для вычисления оценок генетического риска. Однако методы цитогенетического тестирования m vivo очень ценны для получения оценок риска возникновения соматических мутаций, особенно тех из них, которые, возможно, приводят к раку. [c.269]

Эти наблюдения указьгоают на то, что существует специальная система, контролирующая клеточный цикл в точке рестрикции в фазе 61. Такая система предназначена, по-видимому, для задержки перехода в фазу синтеза ДНК до тех пор, пока в клетке не будет достаточного запаса компонентов для завершения всех последовательных биосинтезов, необходимых для протекания фаз 8, Ог и М. Исходя из схемы клеточного цикла, представленной на рис. 11-33, можно заключить, что клетки останавливались бы в точке рестрикции в фазе Сх, если бы стадия 3 представляла собой биосинтетическую реакцию, намного более чувствительную к ингибированию общего синтеза белка, чем любые другие реакции, специфичные для отдельных фаз цикла. [c.172]

Трансформация через стадию каллуса будет описана на примере проростков льна [10], однако с помощью сходной методики были трансформированы и другие виды (приложение 2[УП1]). В предварительных экспериментах на растениях льна комбинация эксплантатов гипокотиля размером 1—2 мм, вырезанных из стерильных проростков двухдневного возраста, давала наиболее воспроизводимую индукцию каллуса и регенерацию на среде М804Х2. К сожалению, при всех комбинациях эксплантатов и среды большинство побегов возникает путем прямого формирования зародышей в глубоких клеточных слоях ткани исходного эксплантата. В этом заключена основная трудность, поскольку такие клетки не чувствительны к трансформации агробактериями. Однако часто бывает так, что образовавшийся на эксплантатах каллус, в котором происходит развитие большого числа зачатков побегов, тоже способен к регенерации, особенно если он еще прикреплен к первоначальному эксплантату. Такой каллус, предварительно заложенный благодаря росту в местах поранения на регенерирующих эксплантатах, может продолжать регенерировать после срезания и переноса на свежую среду для регенерации по крайней мере в продолжение одного или двух пассажей. Способность такого каллуса регенерировать в селективных условиях после удаления из ткани первоначального эксплантата сильно уменьшает вероятность того, что какие-либо регенерирующие побеги могут возникнуть путем непосредственного формирования зародыша без дедифференциации клеток, [c.131]

Трансформация протопластов ОМОТ-векторами с помощью какого-либо из методов, перечисленных в разд. 3.1.2, может быть предпринята по отношению к любому виду растений, для которого разработана система протопластов. Однако даже в этом случае, если жизнеспособные протопласты, способные к формированию клеточной стенки и делению, можно получить в достаточных количествах, у многих культурных видов такие клетки не являются тотипотентными. Таким образом, кроме работ по временной экспрессии, трансформация протопластов с помощью ВМОТ-векторов в действительности не вышла за пределы круга видов, чувствительных к агробактериям. Кроме того, существуют и значительные основания предполагать, что прохождение клеток через стадию недифференцированной культуры тканей тоже способно привести к изменениям генотипа растения. По этим двум причинам многие лаборатории в настоящее время разрабатывают методы трансформации, которые не нарушают нормальное развитие и клеточный цикл растения. [c.201]

Участие циклических нуклеотидов в процессах роста, дифференцировки и малигнизации не может быть определено в таких исследованиях. При отсутствии каких-либо изменений размера клеток расчет уровня цАМФ на единицу массы белка представляется наиболее целесообразным. Данные, основанные на содержании ДНК, могут быть достоверными только в том случае, если распределение клеток по стадиям клеточного цикла в нормальных и трансформированных тканях или культурах сходно, а также если число хромосом диплоидно как в нормальных, так и в трансформированных клетках. Этот вопрос становится принципиально важным при анализе уровня циклических нуклеотидов в опухолевой ткани 1п у уо, где распределение клеток по стадиям клеточного цикла значительно изменяется в зависимости от участка опухоли. В фибробластах, вероятно, существуют изменения аденилатциклазы, связанные с трансформацией, тогда как в других трансформированных клетках (нейробластоме, лейкозе, лимфоме) повышение цАМФ-фосфоди-эстеразной активности может быть одним из ранних проявлений малигнизации нервных клеток. Это позволяет сделать вывод, что в некоторых типах клеток регуляторный ген цАМФ-фосфодиэстеразы может быть более чувствительным к мутационным изменениям, ведущим к трансформации и далее к малигнизации. [c.241]

Довольно трудно провести надежные сравнения радиационной резистентности различных организмов, исходя из опубликованных данных, так как расчеты часто основаны на разных дозах, интенсивностях и типах излучения. Кроме того, на выживаемость влияют такие факторы, как стадия клеточного цикла и условия роста эти параметры также варьируют от публикации к публикации. Что касается использования разных типов излучения, то возникающие в связи с этим трудности в какой-то мере облегчаются тем, что обычно наблюдается корреляция между реакциями организмов на ионизирующее и неионизирующее излучения (рис. П.1 и П.2) ниже это обстоятельство обсуждается подробнее. Различия в радиационной чувствительности разных организмов показаны на рис. П.1 и П.2 значения ЬВзу для нескольких организмов приведены в табл. П.1. [c.474]

Первый эксперимент по определению зависимости радиочувствительности клеток от фазы клеточного цикла проведен в 1963 г. на линии раковых клеток человека, известных как клетки НеЬа. В этих опытах клетки, находящиеся в определенной фазе клеточного цикла, облучали однократно в дозе 3 Гр. Было установлено, что гибель клеток, вызванная облучением, существенно зависит от фазы, в которой клетки облучали. Клетки в стадии митоза были наиболее чувствительными, а клетки в начале в]-фазы, поздних частях 5-фаэы и Ог были наиболее резистентными. Клетки в начале 5-фазы имели промежуточную чувствительность. Работа была подтверждена использованием разных доз облучения и построением кривых выживаемости для различных фаз клеточного цикла. На рис. 4.1 приведены результаты этих экспериментов. Серии кривых показывают, как радиочувствительность клеток изменяется в зависимости от фазы, в которой они находились во время облучения. для клеток Неиа в Л -фазе равно 0,82 Гр, для клеток в С]-фазе — 1,64 Гр, в середине 5-фазы — 1,21 Гр и для клеток в фазе Сг — 1,7 Гр. После этих первых исследований в других работах были использованы другие клетки и другие методы синхронизации. Неудивительно, что каждая линия клеток обладает некоторыми специфическими свойствами с точки зрения зависимости радиочувствительности от фазы клеточного цикла. На рис. 4.2 приведены зависимости чувствительности клеток от фазы цикла для клеток китайского хомяка после облучения в дозе 7 Гр, имеющих короткую С]-фазу, и клеток Неиа после облучения в дозе 5 Гр, имеющих длинную С]-фазу. В общем дозы, необходимые для данного уровня гибели клеток при облучении в разных фазах клеточного цикла, различаются примерно в 2 раза. Клетки, имеющие короткую С]-фазу, обычно наименее чувствительны во второй половине 5-фазы, а наиболее 58 [c.58]

Контакт аутореактивных В-клеток с мембраносвязанными аутоантигенами, способными с высокой аффинностью связывать В-клеточные Ig-рецепторы, дает следующий результат. В костном мозге число незрелых аутореактивных В-лим-фоцитов не уменьшается, несмотря на подавление экспрессии IgM-рецепторов после связывания с мембраносвязанными собственными антигенами. Таким образом, незрелые В-клетки менее чувствительны к делетирующему действию аутоантигенов, чем Т-клетки на ранних стадиях дифференцировки. Тем не менее эти В-клетки имеют короткую продолжительность жизни и, можно сказать, обречены на гибель (вероятно, вследствие апоптоза) обычно еще до поступления в периферические лимфоидные ткани. [c.268]

Вторичные В-клетки (происходящие от В-клеток памяти, образовавшихся в результате Т-зависимой стимуляции см. гл. 11) высокочувствительны к толерогенному действию эпитопов поливалентных антигенов в отсутствие Т-клеточной помощи рис. 14.13). Существование такой стадии повышенной чувствительности к индукции толерантности, вероятно, обеспечивает элиминацию тех вновь возникающих В-клеток памяти, которые приобрели аутореактивность (в результате накопления соматических мутаций). [c.272]

Ограничение роста клеточной популяции может иметь специфический характер запрограммированного отказа. Биохимические механизмы, останавливающие пролиферацию клеток, имеют, по-видимому, различную природу. В настоящее время ясно, что в ряде случаев остановка роста связана с потерей чувствительности клеток к ростовым факторам среды. В качестве примера рассмотрим особенности роста популяции лимфоцитов, индуцированного действием ростовых факторов. Например, динамика появления и исчезновения на клеточной мембране Т-лимфоцитов рецептора к фактору роста характеризуется тем, что быстрая экспрессия рецептора сменяется стадией его потери. Возможно, что десенситизация рецептора к ростовому фактору связана с механизмом его инактивации в процессе реакции. [c.615]

Специфические черты поведещя клетки чаще проявляются в начале действия фактора при его контакте с отличающимися по чувствительности клеточными элементами. В дальнейшем вследствие структурно-функциональных взаимосвязей послед1шх начальные изменения начинают сказываться на других компонентах и поведении клетки в целом. Первичные различия в конце концов сглаживаются и предстают в виде общих неспецифических проявлений. Поскольку этот процесс во времени может быть различным у отдельных клеток, то специфику часто видят в неодинаковой кинетике начальных стадий ответа. Специфические агенты оказывают биологический эффект обычно в меньших концентрациях, чем вещества общего действия. Для них характерна также большая разница между стимулирующими и ингибирующими дозами. Границы доз для неспецифических агентов обычно настолько сближены, что трудно вызвать стимуляцию не повреждая клетку. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология