Do protons and X-rays induce cell-killing in human peripheral blood lymphocytes by different mechanisms?

Purpose: Significant progress has been made in the technological and physical aspects of dose delivery and distribution in proton therapy. However, mode of cell killing induced by protons is less understood in comparison with X-rays. The purpose of this study is to see if there is any difference in the mode of cell-killing, induced by protons and X-rays in an ex vivo human peripheral blood lymphocyte (HPBL) model. Materials and methods: HPBL were irradiated with 60 MeV proton beam or 250-kVp X-rays in the dose range of 0.3–4.0 Gy. Frequency of apoptotic and necrotic cells was determined by the Fluorescein (FITC)-Annexin V labelling procedure, 1 and 4 h after irradiation. Chip-based DNA Ladder Assay was used to confirm radiation-induced apoptosis and necrosis. Chip-based DNA Ladder Assay was used to confirm radiation-induced apoptosis. Results: Ex vivo irradiation of HPBL with proton beams of 60 MeV or 250 kVp X-rays resulted in apoptotic as well as necrotic modes of cell-killing, which were evident at both 1 and 4 h after irradiation in the whole dose and time range. Generally, our results indicated that protons cause relatively higher yields of cell death that appears to be necrosis compared to X-rays. The analysis also demonstrates that radiation type and dose play a critical role in mode of cell-killing. Conclusion: Obtained results suggest that X-rays and protons induce cell-killing by different modes. Such differences in cell-killing modes may have implications on the potential of a given therapeutic modality to cause immune modulation via programmed cell death (X-rays) or necrotic cell death (proton therapy). These studies point towards exploring for gene expression biomarkers related necrosis or apoptosis to predict immune response after proton therapy

Effects of 60 MeV protons and 250 kV X-rays on cell viability

Particle radiotherapy such as the one using proton beams, provides a successful treatment approach in many cancer types. However, the cellular and molecular mechanisms by which proton irradiation induces cell death, particularly in a human peripheral blood lymphocyte model has not been examined in detail. Comparative studies of the biological effects, such as cell death, of particle therapy versus conventional X-rays treatment are of utmost importance. Here, we compared the viability of human peripheral blood lymphocyte following in vitro irradiation with protons (therapeutic 60 MeV proton beam) and photon beam (250 kV, X-rays), by applying separate doses within the range of 0.3-4.0 Gy. Cell viability was assessed 1 and 4 h after irradiation with protons and X-rays by the FITC-Annexin V labelling procedure (Apoptotic & Necrotic & Healthy Cells Quantification Kit, Biotium). Results showed that irradiation with both radiation types reduced the number of viable cells in a dose-dependent manner, as assessed as a function of the duration of post-irradiation time. Protons proved more fatal to the cells treated than X-ray photons. This demonstrates a difference in cell viability after irradiation with protons and photons in a human peripheral blood lymphocyte model

Conditions of environmental and spatial development of mineral deposits in selected communes in the Małopolska (Lesser Poland) province

Celem artykułu jest prezentacja wyników oceny realizowania ochrony złóż kopalin wskazanych do ochrony w Planie zagospodarowania przestrzennego województwa małopolskiego (2003) na tle uwarunkowań środowiskowo-przestrzennych. W ocenie uwzględniono strukturę funkcjonalno-przestrzenną gmin, w których te złoża występują. Określono stabilność ekologiczną gmin oraz konfliktowość przyszłego zagospodarowania złóż. W badaniach skoncentrowano się na złożach dotychczas niezagospodarowanych oraz złożach z zaniechaną eksploatacją (31 złóż). Ocenie poddano 23 gminy województwa małopolskiego. Z przeprowadzonych badań wynika, że większość ocenianych gmin uzyskało bardzo niską lub niską ocenę stabilności ekologicznej krajobrazu. Tylko gmina Bystre Sidzina odznacza się średnią stabilnością. Na tak niską ocenę wpływa znaczący udział niestabilnych elementów krajobrazu (uprawy rolne, tereny zabudowane oraz przemysłowe) w strukturze użytkowania gruntów. W badaniu konfliktowości złóż ze środowiskiem, ocenie poddano czynniki związane z użytkowaniem terenu, formami ochrony przyrody oraz planowanym zagospodarowaniem terenu. Zaproponowano 5 klas konfliktu zagospodarowania złóż. Spośród badanych 31 złóż aż 17 znajduje się w klasach charakteryzujących średni (9 złóż) oraz duży (8 złóż) konflikt. W wielu przypadkach konfliktowość ta jest dodatkowo powiększona poprzez ograniczenia zagospodarowania złóż związane z przebiegiem inwestycji drogowych i technicznych oraz z powodu przewidywanego znaczącego wpływu eksploatacji na środowisko. Na możliwość zagospodarowania złóż znaczący wpływ ma także rodzaj przeznaczenia terenu ustalony w dokumentacjach planistycznych gmin. W wielu przypadkach dopatrzono się nieprawidłowości, np.: błędnie naniesionych granic złóż w załącznikach graficznych dokumentacji oraz przeznaczenia obszarów ich występowania na cele niegórnicze, uniemożliwiające późniejsze ich zagospodarowanie. Z 31 złóż tylko dla 12 zapisy miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego dopuszczają potencjalną działalność górniczą, w przypadku 4 złóż w dokumentach planistycznych gmin brak jest jakiejkolwiek informacji o ich istnieniu.The aim of this article is to present results of an assessment of conditions of environmental and spatial development of mineral deposits designated for protection according to the of Spatial Development Plan of the Małopolska Province (2003). The assessment takes functional and spatial structures of the communes where the discussed deposits occur into account. Ecological stability of the communes and conflictuality of the future development of the mineral deposits has been determined. The studies have been focused on previously undeveloped min-eral deposits and the deposits where exploitation has been terminated (31 deposits). A total of the 23 communes from the Małopolska Province have been assessed. The study shows that the majority of the assessed communes have a very low or low evaluation of ecological stability of the landscape. Only the Bystre Sidzina commune is characterized by an average stability. Such a low result of the assessment is caused by a significant share of unstable parts of the landscape (agriculture, built-up areas and industrial ones) in the structure of land use. The study of the conflictuality of development of the mineral deposits with the environment included the evaluation of factors related to land use, forms of nature protection and planned land development. Five classes of conflict arising the from development of the deposits have been proposed. Among the 31 deposits as many as 17 are located in the classes of an average (9 deposits) or a large (8 deposits) conflict. In many cases, the conflictuality of the deposits is additionally increased by the hindering development of the deposits by road and technical investments or due to the expected significant impact of the exploitation on the environment. The possibility of development of the deposits is also significantly affected by the type of land use of a particular area determined in the planning documentation of the communes. In the case of many deposits, improprieties in marking the limits of the deposits in graphic attachments to the documentation and designation of the deposits for non-mining purposes were noted and even improprieties preventing the further development of the deposits were also present. Only 12 out of the 31 deposits had provisions in the local spatial development plans which allowed for potential mining activities. In the case of four deposits, there was a lack of any information about their existence in the planning documents of the communes

The process of Environmental Impact Assessment in the V4 countries in the field of road construction

Celem artykułu jest omówienie procesu oceny oddziaływania na środowisko (OOŚ) w państwach Grupy Wyszehradzkiej (V4) w zakresie drogownictwa. W pierwszej części pracy analizie poddany został rozwój sieci drogowej w państwach V4 a następnie oceniono kryteria etapu screeningu procedury OOŚ wynikające z podziału przedsięwzięć ze względu na wielkość oddziaływania na środowisko. W drugiej części pracy ocenie poddano wyniki ankiety przeprowadzonej w państwach V4 wśród wykonawców OOŚ. W niniejszej pracy analizowano i oceniono odpowiedzi respondentów, którzy deklarowali swój udział w zakresie związanym z transportem. Ukazano różnice w procedurze OOŚ inwestycji drogowych w poszczególnych krajach V4.The goal of the paper is to discuss the process of the Environmental Impact Assessment (EIA) in the Visegrad Group (V4) member countries in the field of road construction. Development of the road system in V4 countries was analysed in the first part of the paper and then criteria of the screening stage of the EIA resulting from the division of projects due to their environmental impact were estimated. The second part presents results of the survey carried out in V4 countries among people involved in EIA. Responses given by people who declared their activity in the field of transport were used in the paper. Differences in EIA procedures in road investments in particular V4 countries have been pointed out

Extent and volcanic's constructions of Andahua group

W 2003, 2004 i 2006 roku grupa geologów z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie prowadziła badania terenowe młodej grupy wulkanicznej Andahua, w południowym Peru. Została ona poznana zaledwie 45 lat temu i do chwili obecnej nie określono definitywnie jej zasięgu i genezy. Największym obszarowo i jednocześnie najbogatszym w produkty wulkanizmu grupy Andahua jest rejon Doliny Wulkanów. Lawy zwartą pokrywą wypełniają tę dolinę, między Misahuanca a Ayo na długości około 60 km. W trakcie prac zidentyfikowano około 150 centrów erupcyjnych, w tym: stożki piroklastyczne o wysokości 50-300 m oraz bardziej liczne kopuły i szczeliny lawowe. Morfologia i rozprzestrzenienie skał grupy Andahua wykazują pewne związki z tektoniką i budową geologiczną podłoża.In 2003,2004 and 2006 small groups of geologists of AGH - The University of Science and Technology in Kraków investigated young Andahua volcanic group of Southern Peru. It was identified first some 45 years ago but its extension is not definitely determined yet. The greatest area of the Andahua group, where at the same time the volcanism products are the most common, is the Valley of Volcanoes. This valley, between the Misahuanca and Ayo, is covered by a dense cover of lava, which is about 60 km long. Field work resulted in discovery of about 150 individual emission centres: apparent pyroclastic cones 50-300 metres high, and usually smaller lava domes and vents controlled by fractures. Morphology of the Andahua lava flows coalescing into composite lava fields as well as criteria for their stratigraphy and tectonic controls are given

The extent and volcanic structures of the Quaternary Andahua Group, Andes, southern Peru

The Quaternary Andahua volcanic group in southern Peru has been studied by present author since 2003. The Andahua Group stretches out at intervals within an area, which is 110 km long and 110 km wide. Seven regions bearing centres of volcanic eruptions have been distinguished: the Valley of the Volcanoes, Antapuna, Rio Molloco, Laguna Parihuana, Rio Colca Valley, Jaran, and Huambo. The Valley of the Volcanoes, where the Andahua Group was identified for the first time, contains the biggest variety of volcanic landforms. The valley is covered by a nearly 60 km long, continuous cover of lava flows. 165 individual eruption centres of the Andahua Group were distinguished including apparent pyroclastic cones, 50–300 m high, and usually smaller lava domes and fissure vents. Domes, eruptive vents and lava craters greatly outnumber pyroclastic cones. Most commonly, lava flows start from lava domes or craters. Small domes are often aligned along their feeding fissures. Lava domes and pyroclastic cones of the Andahua Group are aligned mainly along N–S and WNW–ESE trending fault systems. Projection points of the analysed Andahua lavas on the TAS diagram concentrate in the lower part of the trachyandesite field, entering also the basaltic trachyandesite or trachyte/trachydacite fields

Mining and other investments in the vicinity of Colca Canyon

Istotne znaczenie dla ustanowienia i funkcjonowania obszarów chronionych ma ich otoczenie gospodarcze i klimat społeczny. Na północ od Kanionu Colca i Doliny Wulkanów działają kopalnie rud złota i srebra należące do przedsiębiorstw Buenaventura i Hochschild, napędzające rozwój gospodarczy regionu i spełniające wymagania ochrony środowiska. Tereny koncesji górniczych zajmują ponad 1500 km2. Przedstawiono zarys budowy geologicznej złóż oraz historię, bieżącą produkcję, perspektywy i zaangażowanie tych kopalń na rzecz rozwoju zrównoważonego. Istnieje szansa wykorzystania infrastruktury pogórniczej dla potrzeb projektowanego Parku Narodowego Kanion Colca i Dolina Wulkanów. Tunele projektu irygacyjnego Majes nie kolidują z ochroną przyrody, a zbiornik zaporowy Angostura poprawi walory turystyczne. Linia energetyczna Socabaya - Mantaro wpłynęła negatywnie na krajobraz, a projektowana droga Ayo - Huambo może mieć ujemne skutki. Utworzenie parku wzmocni ubogi system obszarów chronionych w regionie Arequipy.Economic and social environment of protected areas have crucial importance to their establishing and performance. Several gold and silver mines currently operated by Buenaventura and Hochschild to the north of Rio Colca Canyon and the Valley of the Volcanoes stimulate regional development and fulfill environmental standards. Mining leases cover more than 1500 km2. Geological structure of ore deposits is given along with history, production activity, perspectives and sustainable management input of the mines. Mining camps may be adapted for housing of future visitors of National Park Colca Canyon and Valley of the Volcanoes. Water tunnels of Majes Project are not conflicting with nature protection and future Angostura dam and artificial lake shall enhance touristic assets. Socabaya - Mantaro power line negatively affects landscape and planned road Ayo - Huambo poses some doubts. Creation of geopark shall strengthen poor system of protected areas in Arequipa region

Epithermal gold and silver deposits in the Orcopampa and Caylloma regions, south Peru

Many precious metal deposits were recently found and developed within south Peru, adding significantly to the growing position of the country in the world mining. Epither-mal gold and silver mineralization is bound to Central Andean Volcanic Zone, Neogene in age. Precious metals mines are developed at the altitudes of 3200 to 5200 m a.s.l. Structure, host rock alteration, mineral assemblage, grades, metal production and perspectives for Caylloma, Suyckutambo, Madrigal, Arcata, Ares, Orcopampa, and Chipmo districts, as well as for Poracota manto prospect are described. Most of the veins represent low sulphidation type

Dwarf volcanoes of Andahua Formation in South Peru

In July 2003 and 2004 small groups of geologists of AGH — The University of Science and Technology in Kraków investigated recent Andahua volcanic formation of Southern Peru. It was identified first some 45 years ago but its extension is not definitely determined yet. Field work resulted in discovery of about 100 individual emission centres: apparent pyroclastic cones 50–300 metres high, and usually smaller lava domes and vents by controlled fractures. Morphology of the Andahua lava flows coalescing into composite lava fields as well as criteria for their stratigraphy and tectonic controls are given

Idea of protection of Rio Colca Canyon and Valley of Volcanoes

Rozwój turystyki oraz towarzyszący mu rozwój infrastruktury stanowią zagrożenie dla walorów środowiska w Kanionie Colca, który jest najgłębszym kanionem na świecie. Istnieje pilna potrzeba równoważenia tego rozwoju przez ochronę najcenniejszych obszarów i wykazanie ich znaczenia dla światowego dziedzictwa przyrody. Badania Polskiej Wyprawy Naukowej do Peru, prowadzone od 2003 roku, zmierzają do zaprojektowania Parku Narodowego Kanion Colca i Dolina Wulkanów. Park obejmie unikalny w skali świata przekrój pasma górskiego o długości ponad 100 km i wysokości 1-3 km, wspaniałe krajobrazy, zespoły aktywnych uskoków, fałdy, wulkany, gorące źródła oraz specyficzny świat roślin i zwierząt, w tym największe w Andach siedlisko kondorów. Utworzenie parku wzmocniłoby ubogi system obszarów chronionych w departamencie Arequipa, podwyższyło atrakcyjność turystyczną i wyznaczyło ramy rozwoju regionu. Władze regionalne są żywo zainteresowane rozwojem projektu.Development of tourism and related infrastructure in the Rio Colca Canyon region endangers environment of this deepest canyon worldwide. There is urgent need of balancing landuse development by protection of the most valuable areas and proving their importance to the world heritage of nature. Studies performed by the Polish Scientific Expedition to Peru since 2003 are aimed at project of the Canyon Colca and Valley of Volcanoes National Park. This park should protect a unique section of the orogenic belt 100 km long and 1-3 km high, magnificient landscape, sets of active faults, volcanoes, hot springs and specific wildlife including the largest condor habitat in the Andes. New park would strenghten the state protected areas system in the Arequipa department, increase its tourist attractiveness and determine constraints of regional development. Local authorities show great interest in developing the project