Диагностические возможности биологической дозиметрии при использовании цитогенетического, микроядерного тестов и метода электроннопарамагнитного резонанса.

Цитогенетический метод. Самый надежный метод дозиметрии позволяет оценить стадии равномерного облучения. При остром внешнем облучении для биодозиметрии: 1) Подсчет аберрантных клеток в препарате хромосом, в пунктатах костного мозга. 2) Подсчет аберрантных клеток в препаратах хромосом в культурах клеток лимфоцитов в переферической крови. Методы трудоемки и требуют спец. оборудования. Аберрации хромосом способствуют индуцирование не только ионизирующих излучений, но и химические вещества, вирусы.

Появления видов аберраций хромосом зависят от фазы клеточного цикла, в которых произошло мутантное воздействие:

1. Аберрации хромосомного типа индуцируются в клетках, находящихся в стадии покоя или пресинтетической. Представлены внутрихромосомными обменами (ацентрическое кольцо, инверсии, делеции) и межхромосомным обменом (транслокации).

Зависит от того сохранились ли аберрации при делении клеток делится на: стабильные (инверсии, транслокации); нестабильные (дицентрики, кольцо, фрагменты)

2. Аберрации хроматидного типа в синтетических и постсинтетических фазах клеточного цикла. Представлены хроматидными и изохроматидными фрагментами хромосомы.

· И.И. способствует индуцированию аберраций хромосом во всех фазах клеточного деления

· Хим. агенты и вирусы только хроматидный тип аберраций.

Подсчет аберрантных клеток в костном мозге позволяет через сутки после облучения определить величину поглощающей дозы в любых участках кроветворной ткани в доступных для пункции местах (грудина, остистый отросток). Определяют тяжесть и степень неравномерности облучения. Через 24 ч после однократного гамма-облучения дозовая зависимость части клеток с повреждениями хромосом: 0,5 – 5 Гр и рассчитывают по формуле, основанной на эмпирических данных. Свыше 5 Г- все клетки КМ Имеют хромосомные абберации. Возможность оценки поражения по тесту сохраняется в течении 3-4 суток. Миелокарцинома с хромосомными оберрациями элиминируется из пролиферативного пула вследствие их репродуктивной гибели.

Подсчет в культуре лимфоцитов в переферической крови. Более доступно т.к. аберрации сохраняются дольше-à они долгоживущие. Дозовая зависимость отличается и при поглощающей дозе и выявляется в

8-12Гр. Диагностическая ценность высокая в случаях относительно равномерном облучении. При неравномерном воздействии, когда перепады облучения отдаленных сегментов тела составляет разницу в 2-3 раза. Чаще всего для целей биодизиметрии используется анализ частоты нестабильных аберраций на метафазных препаратах лимфоцитов. Корреляция между аберрациями и дозой облучения в диапозоне 1-8 Гр сохраняется в течении нескольких недель с момента облучения. В последствии нестабильные аберрации элиминируются и точность оценок д/о снижается. Далее был разработан FISH-метод позволяющий идентифицировать стабильные аберрации в лимфоцитах в течении многих лет после облучения. По цитогенетическим изменениям в лимфоцитах можно ориентировать полученные представления о неравномерном облучении. Частота клеток с дицентриками меньше, чем количество дицентриков на 1 клетку, имеющую этот вид аберраций. Это обусловлено: относительно большей, по сравнению с равномерным облучением долей лимфацитов из мало облученного участка тела; наличием клеток с большим числом дицентриков из области тела, облученном в высоких дозах.

Микроядерный тест. Определяются частоты клеток с микроядрами и числа микроядер на клетках лимфоцитов и полихроматофильные эритроциты в костном мозге. Микроядра образуются из фрагментов хромосом, которые лишены центромер и поэтому исключаются из клеточных ядер в момент деления клеток. Иными словами, они являются ацентрическими фрагментами, возникшими в результате структурных нарушений хромосом и не попавшими во вновь формирующееся ядро при делении клеток. Кроме того, они могут образовываться из хромосом, оставшихся в анафазе деления клетки. Таким образом, использование микроядерного теста в его классическом варианте позволяет фиксировать мутации как хромосомного (делеции), так и геномного (анеуплоидии) типов. Количество клеток с микроядрами в диапозоне от 1 до 5 Гр. Для окончания суждения о перспективах микроядерного теста в диагностике, необходимы дополнительные исследования по изучению влияния на показатели: индивидуальная радиочувствительность, возраст, мощность доз, вид излучения.

Метод электроннопарамагнитного резонанса. Исследование радиохимических реакций приводит к образованию долгоживущих свободных радикалов. Свободные электроны появляются под влиянием облучения в эмали зубов, захватываются в дефектах кристаллической решетки с образованием свободных радикалов карбоната. Образовавшиеся под воздействием ионизирующих излучений, парамагнитные центры устойчивы - что вызвано высокой минерализацией эмали зубов. Эмаль способна накапливать Д. радионуклиды в течении всей жизни. Время существования радиоиндуцированных парамагнитных центров зубной эмали: 10 ⁹ л. С помощью метода электроннопарамагнитного резонанса эмаль можно реконструировать д/о в диапазоне 0,1-20 Гр. Подходы дозиметрии основаны на возможности использования биофизических и биохимических показателей, которые характеризуют:

· состояние клеточных мембран

· изменение структуры ДНК

Основные критерии, которые используют для сортировки пострадиационных воздействий и местные проявления на облучение из лабораторных тестов- выраженность лимфацитопении спустя 18-24 ч после облучения.