Molekulare Mechanismen der Gasteiner Radontherapie

Staff


Verwanger Thomas Dr., assistant (Thomas.VerwangerATsbg.ac.at)

Description

Molecular mechanisms of radontherapy

Cell protection against ROS by pre-treatment with low-dose alpha-irradiation

Low dose alpha irradiation (0.01 – 1 Gy with Am 241) can stimulate cell proliferation, as demonstrated by N. Strobl in her master thesis with SKIN (fibroblasts) and HaCaT cells (keratinocytes with p53 deficiency). Preliminary cell cycle measurements did not show an acceleration of the G1 or G2 phases.
As also found in the same study, radiation damage moderately increases until 1 Gy in BPH-1 (epithelial cells) and HaCaT; at 3 Gy, moderate recovery could be observed in the survival curves of all three cell lines at least 24 h pI (post-irradiation). Specific active repair mechanisms seem to be started or induced, which could be a de novo expression of protective genes.

The dose of about 1 Gy seems to have a specific effect on cells. Pro-inflammatory cytokines were up-regulated by irradiation with 1 Gy at 4 h pI. A G2-phase arrest was observed between 0.1 and 1 Gy, which points to repair activities, probably different from the recovery above. ROS formation in SKIN cells was reduced compared to the control only at 1 Gy. In contrast to the latter, DNA damage and lipid peroxidation was found in HaCaT cells at 1 Gy (Master thesis Strobl).

Since  apoptotic cell death occured at 1 Gy only in HaCaT cells,  p53 seems to be responsible for repair of lethal damage as well as DNA damage in the two other cell lines. Both could be connected. Inhibition of DNA synthesis, cell cycle arrest correlated with p53 signaling was also found by Chauhan V. et al. (1) after alpha-irradiation up to 0.9 Gy.
Similarly, a protection against lung cancer induction by alpha-irradiation was shown to be provided by stimulation with low-dose-gamma-radiation and to be connected with p53 activity (2). The reason could be epigenetic reprogramming of adaptive-response genes (3). However in these studies chronic low-rate gamma radiation protected against the transforming effects of alpha-irradiation.

Therefore, doses about 1 Gy (from 0.1 – 3 Gy) seem to stimulate several, probably different repair mechanisms, depending on the cell line. This is confirmed by Chauhan et al. (4), which found increased histone modifications (indicator for DNA damage) up to 1 Gy with Am 241, but no further increase until 2 Gy.

Aim

The aim of the study is therefore to investigate whether pre-treatment with low-dose alpha-irradiation protects against ROS damage in the cytoplasm.

References

1. Effects of alpha particle radiation on gene expression in human pulmonary epithelial cells. Chauhan V, Howland M, Mendenhall A, O´Hara S, Stocki TJ, McNamee JP, Wilkins RC.Int J Hyg Environ Health. 2012 Sep;215(5):522-35. Epub 2012 May 17.
2. Low-dose-radiation stimulated natural chemical and biological protection against lung cancer. Scott BR. Dose Response. 2008;6(3):299-318. Epub 2008 Mar 20.
3. Radiation-stimulated epigenetic reprogramming of adaptive-response genes in the lung: an evolutionary gift for mounting adaptive protection against lung cancer. Scott BR, Belinsky SA, Leng S, Lin Y, Wilder JA, Damiani LA. Dose Response. 2009 Jun 11;7(2):104-31.
4. Biological effects of alpha particle radiation exposure on human monocytic cells.Chauhan V, Howland M, Kutzner B, McNamee JP, Bellier PV, Wilkins RC. Int J Hyg Environ Health. 2012 Apr;215(3):339-44.

Project Funding

This project is partly funded by the Research Institute Gastein - Paracelsus Medical University, Salzburg.

  • News
    Einblicke und Ausblicke zum Thema „Alt werden und gesund bleiben“
    An der Katholisch-Theologischen Fakultät der Universität Salzburg (Universitätsplatz 1, Salzburg) findet ein Symposium zum Thema "The Biographical Location of Interreligious Processes in the Life and Works of Raimon Panikkar (1918–2010) - a Centenary Symposium" statt
    Zum zweiten Mal beteiligt sich die Universitätsbibliothek Salzburg mit einer Führung durch das Universitätsarchiv an der Wissensstadt Salzburg.
    In einer Festveranstaltung im Wissenschaftsministerium wurde der Fachdidaktik Geographie und Wirtschaft am 18.5.2018 das Qualitätslabel RECC (Regional educational Competence Center) im Bereich GW & Geomedien verliehen - als einem von insgesamt 14 RECC's in Österreich und von nur zwei mit dem Fachbezug Geographie und Wirtschaft.
    Wang, Jiaxin, der Pekinger Dichter des Menschen, und sein deutscher Übersetzer Wolfgang Kubin, der Dichter des Verlorenen, sprechen und lesen gemeinsam zum Thema, was durch das Schreiben und Übersetzen gerettet werden kann. Das Gespräch findet auf Deutsch und Chinesisch statt.
    Die Digitalisierung der Wirtschaft und Industrie 4.0 sind in aller Munde. Die kapitalistische Gesellschaft ist im Wandel und zugleich bleibt sie kapitalistisch. Was ist neu? Inwiefern lebt das Alte im Neuen fort? Wie können wir alle die technologischen Entwicklungen so gestalten, dass sie dem Wohl der gesamten Gesellschaft dienen? Die Referenten und Referentinnen sprechen diese Fragen aus unterschiedlichen Perspektiven an.
    Von Essen bis Wickeln: Die Natur bestimmt den Rhythmus vieler Jungeltern. Damit Familienfreundlichkeit auch bei allen ankommt, hier einige Infos, wie und wo an der Universität Salzburg der Alltag mit Kleinkind leichter fällt.
    Ab sofort bis 3. Juli ist die Anmeldung zur ditact_women’s IT summer school der Universität Salzburg, die von 20. August bis 1. September am Unipark Nonntal und an der Fachhochschule Salzburg stattfindet, möglich.
    Zum Auftakt des 20. Österreichischen Juristentags findet am 23. Mai 2018 um 18 Uhr an der Universität Salzburg in der Reihe „Rechtspanorama“ eine Podiumsdiskussion zum Thema „Gefährden Facebook & Co die Demokratie?“ statt. Veranstalter sind die Tageszeitung „Die Presse“ und die Universität Salzburg.
    Renaud Dehousse is President of the European University Institute, a position held since 1 September 2016. Before coming to the EUI, he was Professor and Jean Monnet chair in EU law and European Policy Studies at Sciences Po Paris from 2005 to 2016, where he founded and directed the Centre d'études européennes.
    Vortragsreihe Erziehungswissenschaftliche Migrationsforschung in vergleichender Perspektive, Auftakt am 17. April 2018, 17.15–18.45 Uhr, HS Thomas Bernhard (Unipark)
  • Veranstaltungen
  • 25.05.18 KREATIV: Wissenschaft
    29.05.18 Was bedeutet freie Kultur-, Medienarbeit und Projektarbeit?
    29.05.18 Entrepreneurship ABC: Innovationen in Ökosystemen
    29.05.18 Erziehungswissenschaftliche Migrationsforschung in vergleichender Perspektive
    29.05.18 Kanonische Texte
    29.05.18 Democracy in the EU: How much has changed?”
    30.05.18 Habilitationskolloquium Dr. Roland Reischl (Analytische Chemie)
    30.05.18 Kommunikationsprozesse zwischen Kunstschaffen und Öffentlichkeiten
    30.05.18 Give That Old Time Religion: Das Kunstverständnis des US-amerikanischen Fundamentalismus
  • Alumni Club
  • PRESSE
  • Uni-Shop
  • VERANSTALTUNGSRÄUME
  • STELLENMARKT
  • Facebook-Auftritt der Universität Salzburg Twitter-Auftritt der Universität Salzburg Instagram-Auftritt der Universität Salzburg Flickr-Auftritt der Universität Salzburg Vimeo-Auftritt der Universität Salzburg