Zusammenfassung

Energiereiche Strahlung verursacht in Abhängigkeit von den strahlenphysikalischen Eigenschaften (linearer Energietransfer, LET) der Radionuklide Zellschäden unterschiedlicher Komplexität. DNA-Strangbrüche können mit dem Komet-Assay nachgewiesen werden. Ziel ist die Untersuchung von DNA-Schäden und deren Reparatur nach Bestrahlung mit 211At und 188Re. Methoden: Periphere mononukleäre Blutzellen wurden mit 211At oder 188Re bestrahlt. Die DNA-Schäden wurden mit dem alkalischen und neutralen Komet-Assay quantifiziert. Neben der Bestimmung von Initialschäden erfolgte die Ermittlung der residualen DNA-Strangbrüche. Ergebnisse: Im alkalischen Komet-Assay wurden nach Exposition mit 188Re höhere DNA-Schäden als nach 211At detektiert. Die Messung der initialen DNA-Schäden mit dem neutralen Assay ergab für 211At eine höhere Radiotoxizität als für 188Re. Das Verhältnis ESB zu DSB ist beim Beta-Emitter 188Re zur Seite der ESB verschoben. Der Vergleich der Reparaturkapazitäten im alkalischen Komet-Assay zeigte nach Bestrahlung mit 188Re eine Reparatur auf 10% der Initialschäden, während nach Exposition mit 211At 60%–80% der DNA-Schäden unrepariert blieben. Die im neutralen Komet-Assay analysierte DNA-Reparatur ermittelte für 211At sowie für 188Re Residualschäden in Höhe von 70%–80%. Schlussfolgerung: Mit dem neutralen Komet-Assay konnte anhand der Detektion der Initialschäden sowie der DSB-Reparatur eine höhere biologische Wirkung von 211At im Vergleich zu 188Re bestimmt werden. Die höheren Residualschäden nach DNA-Reparatur weisen auf die Existenz komplexerer Schäden nach Exposition mit 211At im Vergleich zu 188Re hin. Unter Berücksichtigung der Spezifität der Komet-Assay-Versionenermöglicht die Kombination der Teste eine partielle Aussage zur Qualität der DNA-Schäden.