Дубна, г. Москва и Московская область, Россия
Эксперименты по радиационно-индуцированному нарушению нейрогенеза взрослых, характеризующегося гибелью радиочувствительных популяций клеток, рассматривают влияние эффектов радиации либо для популяций нервных стволовых клеток и амплифицирующих нейрональных предшественников, либо для нейробластов и незрелых нейронов. Данные типы клеток являются предшественниками астроцитов, олигодендроцитов и зрелых нейронов, однако влияние эффектов облучения на зрелые типы клеток после гибели клеток-предшественников рассмотрено не было. Чтобы смоделировать влияние рентгеновского излучения на продуцирование зрелых типов клеток, мы модифицировали разработанную нами математическую модель нейрогенеза взрослых с учетом радиационно-индуцированной гибели всех четырех радиочувствительных популяций клеток-предшественников. В результате впервые рассчитаны доли выживших астроцитов, олигодендроцитов и зрелых нейронов после облучения рентгеновскими лучами мышей возрастом 45 дней. Моделируемые дозы облучения составили 0, 1, 5 Гр. Рассчитанные кривые возрастной динамики популяции демонстрируют, что исходная численность всех трех популяций зрелых клеток не восстанавливается в течении всей жизни мыши.
нейрогенез, математическое моделирование, радиационно-индуцированные нарушения, лучевая терапия
1. Smith M.A. et al. Principles and practice of pediatric oncology. Edited by: Pizzo PAPoplack GD, 2002.
2. Mizumatsu S. et al. Extreme sensitivity of adult neurogenesis to low doses of X-irradiation. Cancer research, 2003, vol. 63, no. 14, pp. 4021-4027.
3. Mineyeva O.A. et al. Radiation induces distinct changes in defined subpopulations of neural stem and progenitor cells in the adult hippocampus. Frontiers in neuroscience, 2019, vol. 12, p. 1013.
4. Глебов А.А., Колесникова Е.А., Бугай А.Н. Математическое моделирование нейрогенеза взрослых с учётом предшественников олигодендроцитов. Медицинская и радиационная биофизика: сборник трудов XXVIII Международной конференции «Математика. Компьютер. Образование», 2021, с. 126. @@Glebov A.A., Kolesnikova E.A., Bugay A.N. Mathematical modeling of adult neurogenesis taking into account the oligodendrocyte progenitor cells. Medicinskaya i radiacionnaya biofizika: sbornik trudov XXVIII Mezhdunarodnoj konferencii «Matematika. Komp'yuter. Obrazovanie», 2021, p. 126. (In Russ.)
5. Глебов А.А., Колесникова Е.А., Бугай А.Н. Математическая модель нейрогенеза взрослых с учётом популяции зрелых нейронов. Математика и математическое моделирование: Сборник материалов XV Всероссийской молодёжной научно-инновационной школы (13-15 апреля 2021 г.), с. 123-124. @@Glebov A.A., Kolesnikova E.A., Bugay A.N. Mathematical model of adult neurogenesis taking into account the population of mature neurons. Matematika i matematicheskoe modelirovanie: Sbornik materialov XV Vserossijskoj molodyozhnoj nauchno-innovacionnoj shkoly (13-15 April 2021), p. 123-124. (In Russ.)
6. Encinas J.M. et al. Division-coupled astrocytic differentiation and age-related depletion of neural stem cells in the adult hippocampus. Cell stem cell, 2011, vol. 8, no. 5, pp. 566-579.
7. Andres-Mach M., Rola R., Fike J. R. Radiation effects on neural precursor cells in the dentate gyrus. Cell and tissue research, 2008, vol. 331, no. 1, pp. 251-262.
8. Cacao E., Cucinotta F.A. Modeling impaired hippocampal neurogenesis after radiation exposure. Radiation research, 2016, vol. 185, no. 3, pp. 319-331.
