Macrophage and tumor cell responses to repetitive pulsed X-ray radiation

To study a response of tumor cells and macrophages to the repetitive pulsed low-dose X-ray radiation. Methods. Tumor growth and lung metastasis of mice with an injected Lewis lung carcinoma were analysed, using C57Bl6. Monocytes were isolated from a human blood, using CD14+ magnetic beads. IL6, IL1-betta, and TNF-alpha were determined by ELISA. For macrophage phenotyping, a confocal microscopy was applied. "Sinus-150" was used for the generation of pulsed X-ray radiation (the absorbed dose was below 0.1 Gy, the pulse repetition frequency was 10 pulse/sec). The irradiation of mice by 0.1 Gy pulsed X-rays significantly inhibited the growth of primary tumor and reduced the number of metastatic colonies in the lung. Furthermore, the changes in macrophage phenotype and cytokine secretion were observed after repetitive pulsed X-ray radiation. Conclusion. Macrophages and tumor cells had a different response to a low-dose pulsed X-ray radiation. An activation of the immune system through changes of a macrophage phenotype can result in a significant antitumor effect of the low-dose repetitive pulsed X-ray radiation

C-fos expression and cell proliferation in mice after exposure to nanosecond repetitively-pulsed X-rays

В статье указано Rostov, Vladimir V

Различия эфектов импульсно-периодического рентгеновского излучения в опухолевых клетках линии MOLT-4 и лимфоцитах периферической крови человека

Effects of ionizing radiation registered in cells after low dose irradiation are still poorly understood. Thus, the aim of this study was to analyze effects of pulsed X-rays on level of radiation-induced DNA double-strand breaks and their repair kinetics in cancer and normalhuman cells in vitro. Analysis of radiation-induced γH2AX and 53BP1 repair foci in MOLT-4 cells with lymphoblastic origin was used for assessment of DNA double-strand breaks (DSB) in these cells. Number of residual radiation-induced γH2AX and 53BP1 foci at 18 hafter irradiation depended on frequency of X-ray pulses: at 8 pulses per second effect was highest in MOLT-4 cells and lowest in peripheral blood lymphocytes. It suggests that pulsed X-rays with various frequencies could be used for target influence on cancer cells being lessdeleterious for normal human cells.Разработаны источники, способные генерировать импульсно-периодическое рентгеновское излучение (ИПРИ) в наносекундном диапазоне с возможностью изменения частоты повторения импульсов и дозы за импульс. Целью настоящего исследования стал анализ воздействия ИПРИ на уровень двунитевых разрывов ДНК в опухолевых и нормальных клетках человека в условиях in vitro. Для оценки уровня двунитевых разрывов ДНК и эффективности их репарации использовался метод анализа флуоресцентных фокусов белков репарации ДНК γH2AX и 53BP1 в клетках опухолевой линии MOLT-4, имеющей лимфобластное происхождение, после воздействия ИПРИ в условиях in vitro. Наибольший уровень фокусов γH2AX и 53BP1 через 18 ч после воздействия, являющийся маркером эффективности репарации ДНК, в клетках линии MOLT-4 отмечался при воздействии ИПРИ с частотой повторения импульсов 8 имп./с, при которой ранее в лимфоцитах наблюдалось наименьшее количество двунитевых разрывов ДНК. Полученные результаты указывают, что использование ИПРИ с различными частотами повторения импульсов может позволитьдифференцированно воздействовать на опухолевые клетки, незначительно повреждая при этом нормальные клетки человека

Действие наносекундного импульсно-периодического микроволнового излучения на процессы регенерации

The effects of pulse periodic microwaves (10 GHz, duration of pulse 100 ns, pulse repetition frequency 4—19 pps, peak power density 40—1 520 W/cm2 ) on the reparative regeneration of full-thickness skin wounds on mice was investigated. This effect depends on the pulse repetition frequency and peak power density.Исследовано влияние импульсно-периодического микроволнового излучения (10 ГГц, длительность импульсов 100 нс, частота повторения 4—19 импульсов в секунду, пиковая плотность потока мощности 40—1 520 Вт/см2 ) на репаративную регенерацию полнослойной кожной раны у мышей. Исследуемое воздействие может стимулировать заживление ран. Данный эффект зависит от частоты повторения импульсов и величины пиковой плотности потока мощности

Оценка влияния наносекундных рентгеновских импульсов на функциональную активность митохондрий печени мышей

The effect of nanosecond pulses of X-ray (pulse repetition rate of 8—22 pulses per second, dose 0,3—1,8 mR per pulse) on the functional activity of isolated mitochondria of mice liver. The effects of changing the rate of oxygen consumption by mitochondria in different metabolic states of Chance and the degree of coupling of oxidation and phosphorylation were investigated. That effect depends on the parameters of exposure.Исследовано влияние рентгеновских импульсов наносекундной длительности (частота повторения 8—22 импульса в секунду, доза в импульсе 0,3—1,8 мР) на функциональную активность изолированных митохондрий печени мышей. Исследуемое воздействие изменяет скорость потребления кислорода митохондриями в различных метаболических состояниях по Чансу и степень сопряжения процессов окисления и фосфорилирования. Данный эффект зависит от параметров воздействия

Diferentefects of pulsed X-rays in MOLT-4 cel line and human peripheral blod lymphocytes

Effects of ionizing radiation registered in cells after low dose irradiation are still poorly understood. Thus, the aim of this study was to analyze effects of pulsed X-rays on level of radiation-induced DNA double-strand breaks and their repair kinetics in cancer and normalhuman cells in vitro. Analysis of radiation-induced γH2AX and 53BP1 repair foci in MOLT-4 cells with lymphoblastic origin was used for assessment of DNA double-strand breaks (DSB) in these cells. Number of residual radiation-induced γH2AX and 53BP1 foci at 18 hafter irradiation depended on frequency of X-ray pulses: at 8 pulses per second effect was highest in MOLT-4 cells and lowest in peripheral blood lymphocytes. It suggests that pulsed X-rays with various frequencies could be used for target influence on cancer cells being lessdeleterious for normal human cells

The effects of nanosecond X-ray pulses on functional activity

The effect of nanosecond pulses of X-ray (pulse repetition rate of 8—22 pulses per second, dose 0,3—1,8 mR per pulse) on the functional activity of isolated mitochondria of mice liver. The effects of changing the rate of oxygen consumption by mitochondria in different metabolic states of Chance and the degree of coupling of oxidation and phosphorylation were investigated. That effect depends on the parameters of exposure

The influence of nanosecond microwave pulses on the regeneration processes

The effects of pulse periodic microwaves (10 GHz, duration of pulse 100 ns, pulse repetition frequency 4—19 pps, peak power density 40—1 520 W/cm2 ) on the reparative regeneration of full-thickness skin wounds on mice was investigated. This effect depends on the pulse repetition frequency and peak power density