In vitro approach to the study of chronic exposure to low doses of x-rays

Abstract

El presente trabajo fue realizado con el fin de estudiar el efecto de dosis bajas y repetidas de radiación sobre dos líneas celulares de la misma especie. Se desarrolló un modelo in vitro para evitar la influencia de los factores de confusión que afectan a los estudios epidemiológicos y para simular una exposición crónica. Las técnicas utilizadas fueron el ensayo cometa y el análisis de apoptosis temprana; estas se llevaron a cabo inmediatamente después de la exposición y luego de la irradiación crónica. La irradiación secuencial indujo un aumento de células con daño en el ADN. El índice de daño fue mayor que el de los controles en ambas líneas celulares, tanto inmediatamente después de la exposición como luego de la irradiación crónica. Este aumento fue estadísticamente significativo solamente para la línea celular transformada luego de la irradiación crónica (p<0,001). El análisis de apoptosis arrojó niveles significativamente mayores al control para ambas líneas celulares luego de la exposición crónica (p<0.001). Se demostró que la exposición crónica a radiación ionizante de dosis bajas indujo daño en el ADN y apoptosis en células de hámster chino cultivadas in vitro. Las respuestas de ambos tipos celulares fueron algo diferentes. Evidentemente, el tipo celular debe ser tenido en cuenta a la hora de diseñar experimentos in vitro para entender los efectos de la radiación crónica de dosis baja en las poblaciones celulares.

The present research was undertaken in order to study the effect of repeated low doses of radiation on two different cell lines from the same species. An in vitro model test was developed to avoid the influence of the confounding factors affecting epidemiological studies and to simulate a chronic exposure (50 mSv of x-rays during ten consecutive days). Comet assay and early apoptosis were analyzed immediately after exposure and after chronic irradiation. Sequential irradiation induced an increase of cells showing DNA damage. Index Damage was higher than that of the controls in both cell lines immediately after exposure and after chronic irradiation; these differences between exposed and control cells were statistically significant only for the transformed cell line after chronic irradiation (p<0.001). Significantly higher levels of apoptosis were scored after chronic exposure in both cells lines (p<0.001). The induction of DNA damage and apoptosis in hamster cells by chronic exposure to low dose ionizing radiation was demonstrated. Cell types reacted differently to chronic exposure; though further investigation is needed to understand the mechanisms of radiation effects on chronic low-dose-exposed cell populations, cellular type should be taken into account in the design of in vitro experiments to understand low-dose-irradiation effects.