Effetto spettatore (radiobiologia)

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L'effetto spettatore indotto dalle radiazioni (effetto spettatore) è il fenomeno in cui le cellule non irradiate esibiscono effetti irradiati come risultato di segnali ricevuti dalle cellule vicine irradiate. Nel novembre 1992, Hatsumi Nagasawa e John B. Little riportarono per la prima volta questo fenomeno radiobiologico.[1]

Ci sono prove[2][3] che l'irradiazione citoplasmica mirata produce come risultato la mutazione nel nucleo delle cellule colpite. Le cellule che non sono direttamente colpite da una particella alfa, ma sono nelle vicinanze di una che è colpita, contribuiscono anch'esse alla risposta genotossica della popolazione cellulare.[4][5] Similmente, quando le cellule sono irradiate e il mezzo è trasferito alle cellule non irradiate, queste cellule non irradiate mostrano risposte spettatore quando sono analizzate per la sopravvivenza clogenica e la trasformazione oncogenica.[6][7] Anche questo è attribuito all'effetto spettatore.

La dimostrazione di un effetto spettatore in tessuti umani tridimensionali [8] e, più recentemente, in interi organismi[9] ha una chiara implicazione sulla potenziale rilevanza della risposta non mirata alla salute umana.

Questo effetto può contribuire anche alle conseguenze biologiche finali dell'esposizione a basse dosi di radiazione.[10][11] Tuttavia, attualmente le prove disponibili sono insufficienti per suggerire che l'effetto spettatore favorisca la carcinogenesi negli esseri umani a basse dosi.[12]

Si noti che l'effetto spettatore non è la stessa cosa dell'effetto abscopale. L'effetto abscopale è un fenomeno in cui la risposta alla radiazione si vede in un organo/sito distante dall'organo/area irradiato, cioè le cellule che rispondono non sono giustapposte alle cellule irradiate. Si è implicato che le cellule T e le cellule dendritiche facciano parte del meccanismo.[13]

Nella terapia dei geni suicidi, l'"effetto spettatore" è la capacità delle celle transfettate di trasferire i segnali alle vicine cellule tumorali.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ H. Nagasawa e J. B. Little, Induction of sister chromatid exchanges by extremely low doses of alpha-particles, in Cancer Research, vol. 52, nº 22, 1992, pp. 6394–6, PMID 1423287.
  2. ^ Wu LJ, Randers-Pehrson G, Xu A, Targeted cytoplasmic irradiation with alpha particles induces mutations in mammalian cells, in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 96, nº 9, aprile 1999, pp. 4959–64, Bibcode:1999PNAS...96.4959W, DOI:10.1073/pnas.96.9.4959, PMC 21799, PMID 10220401.
  3. ^ Azzam EI, Little JB, The radiation-induced bystander effect: evidence and significance, in Human & Experimental Toxicology, vol. 23, nº 2, febbraio 2004, pp. 61–5, DOI:10.1191/0960327104ht418oa, PMID 15070061.
  4. ^ Zhou H, Randers-Pehrson G, Waldren CA, Vannais D, Hall EJ, Hei TK, Induction of a bystander mutagenic effect of alpha particles in mammalian cells, in Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 97, nº 5, febbraio 2000, p. 2099–104, Bibcode:2000PNAS...97.2099Z, DOI:10.1073/pnas.030420797, PMC 15760, PMID 10681418.
  5. ^ Prise KM, Belyakov OV, Folkard M, Michael BD, Studies of bystander effects in human fibroblasts using a charged particle microbeam, in International journal of radiation biology, vol. 74, nº 6, dicembre 1998, pp. 793–8, DOI:10.1080/095530098141087, PMID 9881726.
  6. ^ Mitchell SA, Randers-Pehrson G, Brenner DJ, Hall EJ, The bystander response in C3H 10T1/2 cells: the influence of cell-to-cell contact, in Radiat. Res., vol. 161, nº 4, aprile 2004, pp. 397–401, DOI:10.1667/rr3137, PMID 15038773.
  7. ^ Mitchell SA, Marino SA, Brenner DJ, Hall EJ, Bystander effect and adaptive response in C3H 10T(1/2) cells, in Int. J. Radiat. Biol., vol. 80, nº 7, luglio 2004, pp. 465–72, DOI:10.1080/09553000410001725116, PMID 15360084.
  8. ^ Sedelnikova OA, Nakamura A, Kovalchuk O, DNA double-strand breaks form in bystander cells after microbeam irradiation of three-dimensional human tissue models, in Cancer Res., vol. 67, nº 9, maggio 2007, pp. 4295–302, DOI:10.1158/0008-5472.CAN-06-4442, PMID 17483342.
  9. ^ Bertucci A, Pocock RD, Randers-Pehrson G, Brenner DJ, Microbeam irradiation of the C. elegans nematode, in Journal of radiation research, 50 Suppl A, marzo 2009, pp. A49–54, DOI:10.1269/jrr.08132s, PMID 19346684.
  10. ^ Mancuso M, Pasquali E, Leonardi S, Oncogenic bystander radiation effects in Patched heterozygous mouse cerebellum, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, nº 34, agosto 2008, pp. 12445–50, Bibcode:2008PNAS..10512445M, DOI:10.1073/pnas.0804186105, PMC 2517601, PMID 18711141.
  11. ^ Wideł M, Przybyszewski W, Rzeszowska-Wolny J, [Radiation-induced bystander effect: the important part of ionizing radiation response. Potential clinical implications], in Postepy higieny i medycyny doswiadczalnej (Online), vol. 63, 2009, pp. 377–88, PMID 19724078.
  12. ^ Benjamin J. Blyth e Pamela J. Sykes, Radiation-Induced Bystander Effects: What Are They, and How Relevant Are They to Human Radiation Exposures?, in Radiation Research, vol. 176, nº 2, 2011, pp. 139–157, DOI:10.1667/RR2548.1, ISSN 0033-7587, PMID 21631286. (archiviato dall'url originale il 23 marzo 2012).
  13. ^ Demaria S, Ng B, Devitt ML, Ionizing radiation inhibition of distant untreated tumors (abscopal effect) is immune mediated, in International Journal of Radiation OncologyBiologyPhysics, vol. 58, nº 3, marzo 2004, pp. 862–70, DOI:10.1016/j.ijrobp.2003.09.012, PMID 14967443.