Μελέτη της συστημικής δράσης της ιοντίζουσας ακτινοβολίας μέσω ανίχνευσης σύνθετων βλαβών DNA σε ιστούς ποντικών - Γιαννακανδροπούλου, Σταυρούλα-Ισιδώρα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής, 2017)
Η ιοντίζουσα ακτινοβολία επιδρά όχι μόνο στα ακτινοβολημένα κύτταρα δημιουργώντας άμεσα βλάβες στο DNA,άλλα επάγει και βλάβες σε σημεία απομακρυσμένα από την περιοχή ακτινοβό- λησης. Οι ομαδοποιημένες ή αλλιώς σύνθετες βλάβες και κυρίως οι δίκλωνες θραύσεις του DNA (DSBs) είναι οι πιο επιβλαβείς επιπτώσεις της ακτινοβολίας στον οργανισμό και για αυτό η σωστή επιδιόρθωση τους είναι ζωτικής σημασίας για την εύρυθμη λειτουργία του κυττάρου.Ελλιπής ή ελαττωματική επιδιόρθωσή τους μπορεί να προκαλέσει διάφορες δυσμενείς καταστάσεις για το κύτταρο αλλά και εν γένει τον οργανισμό όπως γονιδιακές μεταλλάξεις, χρωμοσωμικές αλλοιώσεις και γενικότερα γενωμική αστάθεια που μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε καρκινογένεση.Οι σύνθετες αυτές βλάβες που μπορεί να αποτελούνται από DSBs και μη-δίκλωνες οξειδωτικές βλάβες (OCDLs: oxidatively-induced clustered DNA lesions) είναι πιο δύσκολο να επιδιορθωθούν σε σχέση με μία μεμονωμένη βλάβη καθώς οι πρώτες φαίνεται να είναι σύνθετες και εστιασμένες, ενώ π.χ. βλάβες από ενδογενές οξειδωτικό στρες, χημικούς, βιολογικούς παράγοντες είναι σχετικά πιο απλές. Ο τρόπος με τον οποίο επάγονται οι βλάβες αλλά και ο τρόπος με τον οποίο ενεργοποιούνται και λειτουργούν οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης είναι μια αρκετά πολύπλοκη διαδικασία. Για την εκτίμηση και την καλύτερη κατανόηση λοιπόν, των επαγόμενων συστημικών βλαβών, εξετάσαμε τα επίπεδα των σύνθετων βλαβών DNA σε δείγματα ιστού από την γλώσσα και το έντερό ποντικιών που είχαν ακτινοβοληθεί με 10Gy στο πόδι με ακτίνες Χ. Όλα τα πειράματα ανάλυσης των δειγμάτων πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο Υγειοφυσικής του Ινστιτούτου Πυρηνικών και Ραδιολογικών Επιστημών και Τεχνολογίας, Ενέργειας και Ασφάλειας του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» (Υπεύθυνη Δρ. Γ. Τερζούδη) σε συνεργασία με το Εργαστήριο Βλαβών DNA στο ΕΜΠ (Υπεύθυνος Αναπλ. Καθ. Α. Γεωργακίλας). Όλα τα δείγματα DNA προήλθαν από υγιή ποντίκια που ακτινοβολήθηκαν στο εργαστήριο της Δρ. Όλγα Μάρτιν (Dr. Olga Martin), Peter McCallum Institute, Μελβούρνη, Αυστραλίας. Η μέθοδος που χρησιμοποιήσαμε βασίζεται στην ηλεκτροφόρηση των DNA δειγμάτων μέσα σε πήκτωμα αγαρόζης. Για την πραγματοποίηση του πειράματος χρησιμοποιήσαμε δύο διαφορετικά ανθρώπινα επιδιορθωτικά ένζυμα, την ενδονουκλεάση ΑPE1 και την γλυκοσυλάση OGG1, όπου το καθένα ανιχνεύει και επιδιορθώνει διαφορετικές αλλοιώσεις του μορίου του DNA. Συγκεκριμένα, αβασικά σημεία στην περίπτωση του APE1 και οξειδωμένες πουρίνες στην περίπτωση του OGG1. Εξετάσαμε τα επίπεδα των βλαβών αυτών την τρίτη και την έβδομη ημέρα από την ακτινοβόληση τους συγκρίνοντάς τα με τα επίπεδα των ενδογενών βλαβών των μη ακτινοβολημένων δειγμάτων. Τα δείγματα ποντικών δεν ήταν όλα τα ίδια, σε κάποια είχαν προστεθεί ουσίες που επιδρούν στους μηχανισμούς επαγωγής βλαβών σε απομακρυσμένα σημεία και κυρίως σε σχέση με την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος για να μπορέσουμε να κρίνουμε την εξέλιξη των βλαβών αλλά και την πειραματική απόδειξη της επίδρασης αυτών των ουσιών. Ο αριθμός των βλαβών των δειγμάτων που ανιχνεύτηκε στα διάφορα απομακρυσμένα σημεία, με το ένζυμο ΑΡΕ1, κυμαίνεται από 1026 -3196 clusters/Gbp, στην γλώσσα και στα 760- 4440 clusters /Gbp στο έντερο ανάλογα το είδος του ποντικιού κτλ. Ενώ οι βλάβες που ανιχνεύτηκαν με το ένζυμο OGG1 κυμαίνονται από 1062-4890 clusters/Gbp και στο έντερο 1002-354 clusters/ Gbp. Τα επίπεδα βλαβών που ανιχνεύσαμε ήταν υψηλότερα σε σχέση με τα μη ακτινοβολημένα και επιβεβαιώνουν τις θεωρία των μη-στοχευμένων επιδράσεων της ιοντίζουσας ακτινοβολίας για την επαγωγή σύνθετων βλαβών σε απομακρυσμένους(μη-ακτινοβολημένους) ιστούς.