Strahlungsinduzierte DNA-Doppelstrangbrüche und deren Reparatur in Leukozyten aus Probandenblut nach Ex-vivo-Bestrahlung mit Iod-131

Ziel/Aim In dieser Ex–vivo-Studie wurden durch Exposition mit Iod-131 induzierte DNA-Doppelstrangbrüche (DSBs) und deren Reparatur in Leukozyten aus Probandenblut untersucht. Ziel der Studie ist die Analyse der Abhängigkeit der Induktion und Reparatur der DSBs von der Energiedosis und von der Reparaturdauer.

Methodik/Methods Es wurden Blutproben von 4 Probanden durch Zugabe von Iod-131 mit Energiedosen von 3mGy, 25mGy, 50mGy und 100mGy für 1h bestrahlt. Je eine Probe blieb zur Bestimmung des Hintergrunds unbestrahlt. Die Aktivitätskonzentration im Blut wurde mit einem kalibrierten Germaniumdetektor bestimmt. Nach der internen Bestrahlung des Blutes wurden die Leukozyten isoliert. Die Proben wurden gesplittet und entweder direkt fixiert, oder für 4h oder 24h in RPMI-Medium kultiviert und danach fixiert. Zur Quantifizierung der entstandenen DNA-Schäden wurden die Leukozyten mit γ-H2AX- und 53BP1-Antikörpern immungefärbt. Ko-lokalisierende Foci wurden als DSB-Marker identifiziert und manuell im Fluoreszenzmikroskop gezählt.

Ergebnisse/Results Strahlungsinduzierte Foci pro Zelle (RIF) wurden durch Abzug der Hintergrund-Foci pro Zelle erhalten. Direkt nach 1h Bestrahlung ergaben sich im Mittel 0,04 ± 0,13 RIF pro Zelle bei 3mGy, 0,40 ± 0,05 bei 25mGy, 0,63 ± 0,07 bei 50mGy und 1,37 ± 0,13 bei 100mGy. Nach 4h und 24h Reparaturdauer lagen bei 3mGy im Mittel − 0,03 ± 0,07 und − 0,01 ± 0,05, bei 25mGy 0,11 ± 0,08 und 0,04 ± 0,10, bei 50mGy 0,21 ± 0,06 und 0,04 ± 0,15 sowie bei 100mGy 0,48 ± 0,12 und 0,14 ± 0,15 RIF pro Zelle vor.

Schlussfolgerungen/Conclusions Ab einer Energiedosis im Blut von 25mGy lässt sich eine signifikant erhöhte Anzahl an DSB-Foci und ein darauffolgender Rückgang der Foci nach 4h und 24h feststellen, der auf eine effektive DNA-Reparatur schließen lässt. Weitere Untersuchungen zur DNA-Reparatur im Niedrigdosisbereich sind in Planung.