[Comparison of 186Re to 662 keV photon radiation concerning biological radiation effect on the human B-cell line BV-173].

Abstract

ZIEL: Ziel der Untersuchung ist es, die Strahlenwirkung des β^--Emitters ¹⁸⁶Re und von 662keV-Photonenstrahlung zu ermitteln, um die biologische Wirkung von Strahlung niedriger Dosisleistung (¹⁸⁶Re) mit der hoher Dosisleistung zu vergleichen.

Material und methoden: Zellen der humanen Leukämie-Zelllinie BV-173 wurden mit 662keV-Photonenstrahlung respektive ¹⁸⁶Re bestrahlt. In einem Inkubationszeitraum von 7 Tagen wurden Zahl und Vitalität der Zellen täglich bestimmt und als Dosiseffektkurven basierend auf der Vitalität dargestellt. Hierfür wurde der Zeitpunkt mit minimalem Überleben verwendet (72h ¹⁸⁶Re und 24h Photonenstrahlung).

Ergebnisse: Beide Strahlenarten zeigen am Auswertezeitpunkt (72h nach Versuchsbeginn für ¹⁸⁶Re und 24h nach Versuchsbeginn für Photonenstrahlung) eine Überlebenskurve mit biexponentiellem Verlauf. Für Photonenstrahlung ist dies erklärbar durch eine Hypersensitivität im niedrigen Dosisbereich bis 1Gy, für die sich eine D₀ von 3,3Gy ergibt, für Dosen über 1,0Gy liegt die D₀ bei 10Gy. Für die ¹⁸⁶Re-Inkubation ergibt sich eine D₀ von 11,1Gy bei niedrigen Dosen verursacht durch die Reparatur subletaler Schäden, durch welche die biologische Wirkung abgeschwächt wird. Ab einer akkumulierten Dosis von etwa 1,6Gy zeichnet sich für ¹⁸⁶Re ein wesentlich steilerer Kurvenverlauf mit einer D₀ von 4,0Gy ab, der eine in diesem Bereich 2,5-fach stärkere biologische Wirkung als akute Photonenstrahlung wiedergibt (D₀ 4Gy für ¹⁸⁶Re bzw. 10Gy für Photonen).

Schlussfolgerung: Strahlung niedriger Dosisleistung zeigt eine geringere biologische Wirkung als eine akute Bestrahlung. Es existiert aber ein Grenzwert der akkumulierten Dosis, ab dem die biologische Wirkung von β-Strahlung die der Photonenstrahlung sogar übertrifft.