Et nærmere kig på celletoksiner:Forskere undersøger, hvordan radionuklider interagerer med nyreceller

At forstå interaktionerne mellem radionuklider og nyreceller er afgørende for at vurdere de potentielle sundhedsrisici forbundet med eksponering for ioniserende stråling. Et forskerhold ledet af professor Mathias Krause fra Institut for Radiobiologi ved Helmholtz Zentrum München og det tekniske universitet i München (TUM) har udført en detaljeret undersøgelse ved hjælp af avancerede mikroskopiteknikker for at få indsigt i disse interaktioner på celle- og molekylært niveau.

Undersøgelsen, med titlen "Radiouklidhandel i humane nyreepitelceller:indsigt fra korrelativ kryoelektronmikroskopi og røntgenfluorescensmikroskopi," blev offentliggjort i tidsskriftet "Scientific Reports." Forskerholdet brugte en kombination af avanceret kryo-elektronmikroskopi og røntgenfluorescensmikroskopi til at visualisere og analysere optagelsen, fordelingen og virkningerne af radionuklider i humane nyreepitelceller.

Nøgleresultater fra undersøgelsen:

1. Radionuklidoptagelse og -akkumulation:Forskerne observerede, at humane nyreepitelceller effektivt optager forskellige radionuklider, herunder uran, thorium, plutonium og americium. Disse radionuklider blev fundet at akkumulere i specifikke cellulære rum, såsom lysosomer og mitokondrier.

2. Tidsafhængig akkumulation:Undersøgelsen afslørede en tidsafhængig stigning i akkumuleringen af ​​radionuklider i nyrecellerne. Jo længere eksponeringen for radionukliderne er, desto højere niveauer af akkumulering.

3. Ultrastrukturelle ændringer:Avanceret kryo-elektronmikroskopi tillod visualisering af ultrastrukturelle ændringer i cellerne induceret af radionuklideksponering. Disse ændringer omfattede ændringer i de cellulære organeller og dannelsen af ​​strålingsinducerede foci, hvilket indikerer potentiel skade på cellerne.

4. Radionuklidfordeling:Røntgenfluorescensmikroskopi muliggjorde den præcise lokalisering af radionuklider i cellerne. Uran, thorium og plutonium blev fundet at fordele sig i cellerne, mens americium var mere lokaliseret i lysosomerne.

5. Potentielle sundhedseffekter:Resultaterne tyder på, at akkumulering af radionuklider i nyreceller kan have skadelige virkninger på cellulær funktion, herunder svækket mitokondriel respiration og DNA-skade. Disse observationer giver indsigt i de potentielle langsigtede sundhedsrisici forbundet med radionuklideksponering.

Denne undersøgelse bidrager til en omfattende forståelse af interaktionerne mellem radionuklider og nyreceller. Ved at kombinere banebrydende mikroskopiteknikker har forskerholdet opnået værdifuld viden om optagelse, fordeling og cellulære virkninger af radionuklider, som kan informere strålebeskyttelsesstrategier og risikovurdering i arbejdsmiljøer og miljøer.

Resultaterne fremhæver vigtigheden af ​​igangværende forskning i radiobiologi for at belyse de mekanismer, der ligger til grund for de skadelige virkninger af ioniserende stråling og for at udvikle effektive modforanstaltninger til at beskytte menneskers sundhed.