Universitatea Alexandru Ioan Cuza, Iai Facultatea de Fizic

Rezumatul tezei de doctorat

Contribuii la studiul rspunsului organismelor vii la aciunea radiaiilor X i a electronilor

n cazul expunerii la doze mici de radiaii

Conductor tiinific, Prof. univ. dr. Tudor Luchian

Doctorand,

Focea Ramona

(cs. Ghioc)

Iai

Septembrie 2012

2

3

Universitatea ALEXANDRU IOAN CUZA IAI

n atenia ...

V facem cunoscut c n data de 29 septembrie 2012, ora 12.00, n Sala FERDINAND, doamna Ramona FOCEA cs. Ghioc va susine, n edin public, teza de doctorat:

Contribuii la studiul rspunsului organismelor vii la aciunea radiaiilor X i a electronilor n cazul expunerii la doze mici de radiaii n vederea obinerii titlului tiinific de doctor n domeniul fundamental tiine Exacte, domeniul Fizic.

Comisia de examinare a tezei:

Prof. univ. dr. Gheorghe POPA Preedinte Facultatea de Fizic Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai

Prof. univ.dr. Tudor LUCHIAN Conductor tiinific Facultatea de Fizic Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai

Prof. univ. dr. Leontin DAVID Referent Facultatea de Fizic Universitatea Babe Bolyai Cluj Napoca

Prof. univ. dr. Eugen CARASEVICI Referent Facultatea de Medicin Universitatea de Medicin i Farmacie Gr. T. Popa Iai

Prof. univ. dr. Dorina CREANG Referent Facultatea de Fizic Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai

V invitm pe aceast cale s participai la edina public de susinere a tezei.

4

*

Doresc s mulumesc n mod deosebit att conductorului meu tiinific,

prof. univ. dr. Tudor LUCHIAN, ct i doamnei prof. univ. dr. Dorina

CREANG, pentru rbdarea i nelegerea cu care mi-au cluzit paii n

acest frumos i vast domeniu, pentru competena i rigoarea sugestiilor

oferite pe durata cercetrilor, precum i pentru sprijinul acordat pentru

elaborarea tezei de doctorat.

*

De asemenea, doresc s mulumesc pentru suportul financiar asigurat,

pe tot parcursul activitii de cercetare tiinific, de Programul Operaional

Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013, cofinanat prin Fondul

Social European, n cadrul proiectului POSDRU/88/1.5/S/47646.

*

Menionez i sprijinul acordat de conducerea Spitalului Clinic Judeean

de Urgene Sf. Spiridon, Iai, care a permis utilizarea instalaiilor de

radioterapie din cadrul Clinicii de Oncologie i Radioterapie pentru studiile

experimentale realizate pe parcursul programului de doctorat.

5

CUPRINSUL TEZEI:

INTRODUCERE...............................................................................................1

Partea 1 Aspecte teoretice generale

CAPITOLUL I

Stadiul actual al cercetrilor n domeniul dozelor mici de radiaii ionizante I.1. Motivaie.................................................................................................................................6 I.2.Fenomene fizice ce apar la interaciunea radiaiilor X i electronilor cu substana.................9 I.3.Mecanisme moleculare i celulare induse de aciunea radiaiilor ionizante n organismele vii.............................................................................................................. ..............20

Partea a 2- a Contribuii personale CAPITOLUL II

Caracterizarea fasciculelor de radiaii X i de electroni II.1.Aspecte fizice ce descriu un fascicul de fotoni....................................................................33

II.2.Aspecte fizice ce descriu un fascicul de electroni................................................................40

II.3.Efectuarea practic a testelor de verificare a performanelor fasciculelor de fotoni i electroni.................................................................................................... ...................................43

CAPITOLUL III

Investigaii experimentale privind efectele dozelor mici radiaii ionizante asupra organismelor vegetale

III.1.Introducere...........................................................................................................................53

III.2.Studierea experimental a efectelor dozelor mici de radiaii asupra creterii, dezvoltrii i fotosintezei la plante....................................................................................................................55

III.3.Studierea experimental a efectelor citogenetice ale expunerii embrionilor vegetali la doze mici de radiaii ionizante.............................................................................................................61 III.4.Studierea experimental a influenei coninutului de ap asupra organismelor vegetale n stadii ontogenetice timpurii.........................................................................................................71

CAPITOLUL IV

Investigaii experimentale privind rspunsul unor germeni patogeni la expunerea cu doze mici de radiaii ionizante...........................................................87

CAPITOLUL V

Studii experimentale privind efectele dozelor mici de radiaii ionizante asupra unor tipuri de esuturi animale

V.1.Introducere..........................................................................................................................101

V.2.Influena radiaiilor ionizante asupra celulelor sangvine - studiu spectrofotometric asupra intensitii hemolizei..................................................................................................................103 V.3.Influena expunerii la radiaii asupra activitii catalazei n diferite tipuri de esuturi animale.......................................................................................................................................109

CAPITOLUL VI Concluzii finale.......................................126

Acknowledgments.....................................................................................................129

Bibliografie................................................................................................................130

Anex: Activitate tiinific.....................................................................................142

6

INTRODUCERE

ncepnd cu primele observaii ale lui Pierre Curie i ale altor cercettori cu privire la leziunile produse de radiaii pe propriul lor corp, radiobiologia s-a constituit ca tiina efectelor biologice ale radiaiilor dezvoltndu-se cu att mai mult cu ct radiaiile au fost i sunt frecvent utilizate n medicin. Datorit suprapunerii importanei mrite a utilizrii practice a radiaiilor ionizante i incompletei nelegeri a relaiilor cauzale, efectul dozelor mici de radiaii ionizante reprezint un subiect popular de dezbatere, i nu este uor s se discute despre protecia contra radiaiilor ntr-o manier raional n condiiile limitrii cunotinelor existente.

Teza de doctorat cu titlul Contribuii la studiul rspunsului organismelor vii la aciunea radiaiilor X i a electronilor n cazul expunerii la doze mici de radiaii cuprinde rezultatele obinute experimental cu privire la efectele expunerii la doze mici de radiaii ionizante (fotoni X i electroni) asupra mai multor clase de organisme (vegetal, animal, bacterii).

Teza cuprinde dou pri, o prim parte ce include Capitolul I i prezint att o serie de repere bibliografice asupra stadiului actual al cercetrilor din domeniul expunerii la doze mici de radiaii ionizante, ct i noiuni teoretice asupra modalitilor de interaciune ale radiaiilor cu substana i asupra efectelor biologice induse de absorbia de energie emis de radiaii.

Partea a doua prezint contribuiile personale la studiul efectelor dozelor mici de radiaii ionizante i cuprinde Capitolele II V ale tezei, urmnd ca la final, Capitolul VI s prezinte principalele concluzii la care s-a ajuns n urma achiziiei, prelucrrii i interpretrii datelor experimentale obinute.

Deoarece n orice domeniu este necesar i obligatorie asigurarea calitii, Capitolul II cuprinde etapele i rezultatele efecturii practice a testelor de verificare a calitii fasciculelor de radiaii folosite n toate experimentele ce stau la baza alctuirii acestei teze.

n Capitolul III am utilizat metodele de analiz spectral i de citogenetic pentru a evidenia efectele dozelor mici de radiaii asupra unor organisme vegetale n faze timpurii ale dezvoltrii lor, urmrindu-se efectele induse la nivelul proceselor de sintez a unor substane

7

importante n procesul de dezvoltare al plantelor, ct i efectele induse la nivel celular prin observarea modificrii indicelui de diviziune mitotic i inducerea de aberaii citogenetice la nivel celular.

Motivat de dorina de a obine informaii cu privire la posibilitatea apariiei efectelor secundare de origine bacterian la pacienii care sunt radio-tratai, i lund n considerare posibilitatea prezenei germenilor de S. aureus la nivelul pielii sau n interiorul organelor interne iradiate, n Capitolul IV am prezentat rezultatele ncercrii de a pune n eviden efectele secundare ale radioterapiei mediate de ncrcarea microbian a organelor iradiate. S-au urmrit influena iradierii cu doze comparabile cu cele utilizate n radioterapie (radiaii X i electroni) asupra rezistenei micro-organismelor fa de unele antibiotice i asupra modificrii ritmului de multiplicare celular a culturilor.

Este bine documentat faptul c efectele duntoare ale expunerii sistemelor biologice la radiaii ionizante sunt, n principal mediate de generarea n celule a speciilor oxigen reactive, ca rezultat al radiolizei apei. Stresul oxidativ poate contribui la citotoxicitatea radio-indus i la modificrile metabolice i morfologice n interiorul organismelor supuse radioterapiei, n organismele animale sau vegetale supuse diverselor iradieri accidentale sau controlate cum ar fi n cadrul experimentelor n spaiul cosmic. Plecnd de la aceast premis, n Capitolul V am inclus rezultatele experimentale asupra studiului

efectelor expunerii la doze mici de radiaii asupra sngelui (prin urmrirea gradului de hemoliz n probele iradiate n raport cu cele neiradiate) i asupra unor eantioane de esuturi animale creier, muchi, ficat, rinichi, plamn (urmrind starea sistemului antioxidat de aprare prin msurtori asupra activitii enzimatice a catalazei n esuturile iradiate n comparaie cu cele neiradiate).

Capitolul VI prezint concluziile tuturor studiilor experimentale cuprinse n aceast lucrare.

Rezultatele experimentale au fost publicate n reviste de specialitate i prezentate la o serie de conferine naionale i internaionale dup cum am artat n ANEXA cu activitatea tiinific de la finalul lucrrii.

8

Partea 1 Aspecte teoretice generale

CAPITOLUL I

Stadiul actual al cercetrilor n domeniul dozelor mici de radiaii ionizante

Radiaiile ionizante au furnizat piatra de temelie pentru imagistica medical i o mare parte a metodelor de diagnostic i tratament folosite n spitalele moderne nu ar fi posibil fr radiaii. Iradierea datorat procedurilor medicale reprezint contribuia major la doza de radiaie primit de ctre o persoan din surse artificiale de radiaii i reprezint ntre 10% i 20% din doza total de radiaie pe care o primete o persoan cu caracteristici medii [1-3].

Una din direciile de cercetare pe care am urmat-o este punerea n eviden a efectelor dozelor mici de radiaii ionizante, doze mici concept nou n cercetarea din domeniu att n S.U.A. ct i n rile europene, introdus n anii ce au urmat accidentului nuclear din Ucraina (1986). Aadar este vorba despre preocuparea de studiere a efectelor biologice ale fluctuaiilor temporare ale radioactivitii ambientale dar pot fi incluse aici i riscurile medicale ale expunerilor profesionale.

I.1. Fenomene fizice ce apar la interaciunea radiaiilor X i electronilor cu substana

Radiaiile ionizante sunt acele radiaii (electromagnetice sau corpusculare) care au suficient energie pentru a ioniza atomii (moleculele) substanei cu care interacioneaz.

n cadrul experimentelor realizate n vederea studiului efectelor expunerii la doze mici de radiaii am utilizat dou tipuri de radiaii ionizante:

Radiaii X fac parte din categoria radiaiilor electromagnetice i sunt considerate ca fiind indirect ionizante, deoarece ionizarea atomilor (moleculelor) substanei are loc indirect, prin intermediul particulelor ncrcate secundare eliberate n urma unor procese specifice de interaciune.

Atunci cnd un fascicul de radiaii X traverseaz materia are loc o reducere a intensitaii acestuia, numit atenuare, care implic procese de absorbie, de mprtiere sau o combinaie a celor dou [4].

Fotonii interacioneaz cu substana (n principal n cazul domeniilor de energie utilizate n practicile medicale) prin trei procese:

9

efect fotoelectric, mprtiere Compton i generare de perechi electron- pozitron [5-6].

Electroni -radiaii corpusculare(cu mas de repaus diferit de zero).

Procesele de interaciune ale electronilor cu substana sunt [7]: mprtierile coulombiene multiple pe electronii atomici (procese colizionale inelastice) i interaciunile coulombiene cu nucleele atomice.

Pe msur ce nainteaz, electronul poate interaciona cu atomii inducnd excitri sau ionizri, rezultnd o cretere a temperaturii n funcie de cantitatea de energie transferat mediului. Ionizarea, datorat expulzrii unui electron, poate induce modificri chimice distructive, deoarece electronii de valen joac un rol important n formarea compuilor chimici. Poate de asemenea s existe o emisie de radiaii X caracteristice.

I.2. Mecanisme moleculare i celulare induse de aciunea radiaiilor ionizante n organismele vii

Radiobiologia modern combin metode ale fizicii radiaiilor, biologiei moleculare i celulare, geneticii, citologiei, histologiei, imunologiei, oncologiei i patologiei. Printre cele mai importante i impresionante sunt studiile asupra leziunilor de la nivelul ADN-ului i proteinelor, aberaiilor cromozomiale i apoptozei celulare, asupra inducerii mutaiilor, a modificrilor cilor de semnalizare, a efectelor la nivelul ciclului celular i rspunsului imun, precum i pentru observarea modificrilor asupra speranei de via a organismelor iradiate. Este de asemenea important distincia ntre efectele radiaiilor asupra celulelor izolate in vitro, (asupra culturilor de celule) caz n care celulele pot interaciona doar ntre ele, i efectele asupra esuturilor, efectele asupra ntregului organism sau efectele asupra unei populaii. Mai apare un alt fenomen, mai general, care st la baza relaiei neliniare ntre doz i efect, i anume acela c la doze mici de radiaii sunt activate mecanismele de aprare, sau aa numitul rspuns adaptativ, precum repararea ADN-ului, punctele de control de la nivelul ciclului celular,

reaciile sistemului imun i chiar efecte de evoluie ale populaiilor expuse cronic la radiaii ionizante [8-9].

10

Partea a 2- a Contribuii personale CAPITOLUL II

Caracterizarea fasciculelor de radiaii X i de electroni Cunoaterea cu exactitate a parametrilor fizici ce caracterizeaz un

fascicul de radiaii ionizante ce urmeaz a fi folosit n orice domeniu, fie el industrial, medical sau n cercetare, este foarte important pentru controlul i eficientizarea utilizri radiaiilor. Domeniul pentru care am efectuat msurtori dozimetrice, am determinat parametrii ce asigur calitatea fasciculelor i am verificat concordana acestora cu standardele existente este cel al radioterapiei, ntruct asigurarea calitii este extrem de important att pentru tratamentul pacientului, ct i pentru personalul expus profesional, reducnd probabilitatea de apariie a accidentelor i erorilor.

Capitolul II prezint rezultatele testelor efectuate n vederea controlului de calitate a performanei fasciculelor de radiaii X i electroni ce au fost folosite n cadrul studiilor experimentale cuprinse n aceast lucrare. Testele au fost realizate la Spitalul Clinic Judeean de Urgen Sf. Spiridon Iai, n cadrul Laboratorului de Radioterapie cu Energii nalte a Clinicii Oncologie Radioterapie, pentru un accelerator liniar de particule Varian 2100SC. Acest

aparat are mai multe opiuni de tratament, cu energii multiple: fotoni (la tensiuni de 6 MV i 10 MV) i electroni (la energii de 6 MeV, 9 MeV, 12 MeV i 15 MeV).

n urma msurtorilor dozimetrice am determinat mrimi precum: distribuia procentual a dozei n profunzime, pe axul central al fasciculului (Figurile 1 i 2), distribuia dozei n afara axului central al fasciculului de radiaii i profilul de doz, ceea ce constituie asigurarea asupra corectitudinii calculelor pentru estimarea dozelor de radiaii absorbite n probele biologice expuse.

Timpii de iradiere necesari pentru eliberarea dozelor studiate s-au

calculat pentru o distan surs prob (DSP) de 100 cm, folosind urmtoarea formul [6]:

t = D/ (zmax,10, h)RDF(A, h)PDD(1,5cm, A, h) 0,005029 unde t este timpul de iradiere, D este doza cu care am iradiat probele, (zmax) este debitul dozei n punctul (la profunzimea z) n care doza este maxim pe axul central al unui cmp de iradiere de 10x10cm2, RDF(A,h) este factorul relativ al dozei, PDD(1,5 cm, A, h) este randamentul dozei n profunzime, pentru un cmp A de iradiere.

11

Fig. 1 Randamentul dozei n profunzime (PDD) msurat pentru

fasciculele de fotoni (curba 1- 6MV; curba 2 10MV)

Fig. 2 Randamentul dozei n profunzime (PDD) msurat pentru

fasciclule de electroni cu energii de 6MeV (curba 1), 9MeV (curba 2),

12 MeV (curba 3), 15MeV (curba 4).

Valorile pentru , RDF i PDD n geometria de iradiere dat (fascicule de fotoni sau de electroni) s-au obinut n urma procedurilor de calibrare (conform standardului dozimetric IAEA TRS-398), folosind un

fantom tip 3D Blue Water Phantom, o camer de ionizare plat, tip PTW Frieburg Markus pentru fasciculul de electroni, o camer de ionizare cilindric, tip PTW Farmer pentru fasciculul de fotoni i un electrometru de tip PTW Unidose.

12

CAPITOLUL III

Rezultatele studiilor experimentale privind efectele radiaiilor ionizante asupra organismelor vegetale

Experimental am realizat studii n vederea observrii efectelor biologice induse de expunerea la doze mici de radiaii ionizante (fotoni X i electroni) a unor organisme vegetale n faze timpurii ale dezvoltrii lor. Am urmrit efectele induse la nivelul procesului de cretere i a celui de biosintez a unor substane importante n procesul de dezvoltare a plantelor, ct i efectele induse la nivel celular prin studierea modificrii indicelui de diviziune mitotic i a inducerii de aberaii genetice la nivel nuclear. Toate experimentele privind efectele biologice ale aciunii dozelor mici de radiaii ionizante asupra organismelor vegetale au fost realizate pe acelai material biologic o specie de plant, cu importan economic i anume Zea mays (porumbul).

III.3. Studierea experimental a efectelor citogenetice ale expunerii embrionilor vegetali la doze mici de radiaii ionizante

Obiectiv: punerea n eviden, a modificrilor citogenetice, ca urmare a expunerii la radiaii X a unor embrioni vegetali rezultai imediat dup germinarea cariopselor de Zea mays (porumb).

Expunerea la radiaii X s-a realizat prin iradieri unice cu doze de 0,5 Gy, 0,75 Gy, 1 Gy, 2 Gy i respectiv 2,5 Gy.

Investigaiile citogenetice s-au efectuat pe meristeme radiculare din care s-au prelevat eantioane de esut (din apexul radicular, unde diviziunea mitotic este cea mai semnificativ), folosind metoda rapid Feulgen [100] pentru colorarea materialului nuclear, respectiv a cromozomilor.

Asigurarea statistic. Pentru fiecare variant experimental s-au analizat cte cinci preparate microscopice cu cte zece cmpuri de observaie. Valorile reprezentnd numrul de celule surprinse n diviziune normal sau cu aberaii cromosomiale au fost mediate pentru cele cinci preparate i mpreun cu deviaiile standard au fost considerate pentru reprezentrile grafice. S-a aplicat testul t-Student pentru evaluarea semnificaiei statistice a diferenelor dintre martori i probe iradiate fa de pragul de semnificaie de 0,05.

Rezultate i discuii Pentru cele peste 30000 de celule luate n considerare, principalele

tipuri de aberaii cromozomiale care au putut fi identificate au fost: puni intercromatidiene (simple sau multiple), ana- telofaze cu cromozomi ntrziai

13

sau expulzai, diviziuni multipolare (reprezentate calitativ i cantitativ n Figurile 3, 4, 5). n graficele urmtoare sunt prezentate rezultatele cantitative obinute prin investigarea citogenetic a probelor iradiate n comparaie cu cele neiradiate.

Fig. 3 Indicele mitotic i indicele de aberaii cromozomiale vs.doza de radiaii X (y- A.I. (%); x- doza de radiaii X; R- coeficientul liniar de corelaie)

Expunerea la doze mici de radiaii X a determinat o cretere a frecvenei celulelor n diviziune mitotic pentru 0,5 Gy i 0,75 Gy, cu un maxim de 9,15 % corespunztor probelor expuse la o doz de 0,75 Gy ceea ce poate sugera apariia unui efect stimulator a activitii mitotice n urma expunerii la doze mici (Fig. 3).

Fig. 4 Variaia fazelor diviziunii mitotice la Zea mays, dup expunerea la

radiaii X Creterea indicelui mitotic pentru acest interval de doze a avut loc prin

acumularea de celule aflate n profaz, frecvena celulelor aflate n celelalte faze ale diviziunii celulare variind mai puin n comparaie cu martorul (Fig.4). S-a constatat c scderea indicelui mitotic i durata ntrzierii diviziunii mitotice sunt dependente de doz. De asemenea s-a demonstrat genotoxicitatea dozelor mici de radiaii X

14

asupra esutului vegetal studiat, deoarece procentajul aberaiilor cromozomiale a crescut de pn la zece ori fa de cazul probelor neiradiate.

Fig. 4 Tipuri de aberaii cromozomiale identificate n urma expunerii la radiaii X a

plantelor de Zea mays aflate n stadii ontogenetice timpurii

(c) Ana-telofaz cu cromozomi retardari (d)Metafaz cu cromozomi expulzai

(a) Anafaz normal (b)Metafaz normal

(e)Anafaz cu 4 cromozomi ntrziai i expulzai (f)Metafaz cu cromozomi expulzai

(g) Ana telofaz cu 2 cromozomi ntrziai i 1 expulzat (h) Ana-telofaz trzie cu o punte

15

III.4. Studierea experimental a influenei coninutului de ap asupra organismelor vegetale n stadii ontogenetice timpurii

Obiectivele studiului. Am urmrit efectele induse la nivelul diviziunii mitotice i inducerii de aberaii citogenetice la embrioni vegetali de Zea mays L. (porumb) dezvoltai din cariopse hidratate nainte de iradiere fa de cele nehidratate; suplimentar am determinat i coninuturile de acizi nucleici.

Materialul biologic. Cariopse selecionate de Zea mays L. (intacte, cu aspect sntos, de mrime ct mai uniform) cu un genofond uniform - fiind recoltate de la o singur plant de porumb au fost utilizate pentru producere de embrioni vegetali a) prin hidratare cu ap distilat timp de 15 ore nainte de germinare i expuse la radiaii X i electroni accelerai n doze de 0,5 3 6 Gy; b) fr hidratare nainte de germinare i iradiere cu aceleai doze. Germinarea seminelor (dup iradiere) a avut loc n cutii Petri pe hrtie de filtru umectat cu ap distilat la ntuneric, pstrndu-se condiii constante de temperatur i umiditate (ca i la experimentul anterior).

Determinarea coninutului mediu de acizi nucleici s-a realizat conform metodei Spirin [10].

Analiza spectrofotometric s-a fcut cu ajutorul unui Spectrofotometru Shimadzu UV, tip 1700 Pharmaspec; citirea extiniilor s-a realizat n raport cu solventul utilizat pentru extracie (acid percloric 6%).

Rezultate i discuii Sumarea tuturor celulelor susprinse n profaz, metafaz, anafaz i

telofaz reprezint indicele mitotic (n %) i exprim capacitatea de diviziune celular, fiind complementar cu procentajul celulelor n repaus mitotic (sau interfaz); astfel c variaia pozitiv a indicelui mitotic (p

16

observndu-se variaii comparabile cu deviaia standard deci fr semnificaie statistic).

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

Martor 0,5 Gy X 0,5 Gy E 3 Gy X 3 Gy E 6 Gy X 6 Gy E

Inte

rfaz

e (%

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Indic

ele

Mitotic

(%)

Interfaze Umede (%) Interfaze Uscate (%)

IM Umede (%) IM Uscate (%)

Fig. 6 Indicele mitotic (procentajul total al celulelor n diferite faze ale mitozei) i

procentajul celulelor aflate n repaus mitotic (interfaza)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 0.5 3 6

Doza (Gy)

Tota

l ab

erat

ii (%

)

X-uscate

X-umede

E-uscate

E-umede

Fig. 7 Variaia procentajului mitozelor anormale (aberaiilor cromosomiale) n celule

meristematice radiculare i influena hidratrii cariopselor

n ceea ce privete influena coninutului de ap asupra biosintezei de acizi nucleici n probele expuse la radiaii X din figura 8 se observ cum coninutul de acizi nucleici, att ADN (Fig. 8- stnga), ct i ARN (Fig. 8- dreapta), este mai puternic influenat n cazul plantelor crescute din cariopse hidratate naintea expunerii la radiaii - n cazul cariopselor nehidratate variaiile concentraiilor de ADN i ARN fiind nesemnificative cu exceptia

17

dozei de 3 Gy unde s-a nregistrat stimularea biosintezei de ADN (Fig. 8-stnga). Acest lucru poate fi pus n baza efectelor indirecte ale expunerii la radiaii, prin apariia radicalilor liberi de la radioliza apei contribuind suplimentar la modificrile biosintezei de acizi nucleici.

Fig. 8 Coninutul relativ (proba n raport cu martorul) de ADN (stnga) i ARN

(dreapta) n cazul probelor de Zea mays dezvoltate din cariopse uscate i hidratate n urma expunerii n fascicul de radiaii X

Fig. 9 Coninutul relativ (proba n raport cu martorul) de ADN (stnga) i ARN

(dreapta) n cazul probelor de Zea mays dezvoltate din cariopse uscate i hidratate n urma expunerii n fascicul de electroni

Analiznd efectele expunerii n fascicul de electroni a cariopselor hidratate se constat o scdere cu pn la 30% pentru doza de 0,5Gy a biosintezei de ADN (Fig. 9 - stnga) i respectiv de ARN (Fig. 9- dreapta) urmat de un proces de stimulare al procesului de biosintez la celelalte doze, coninutul de acizi nucleici ajungnd aproape la nivelul celui din probele neiradiate [11].

18

CAPITOLUL IV

Investigaii experimentale privind rspunsul unor germeni patogeni la expunerea la doze mici de radiaii ionizante

n ultimele decenii, cercettorii s-au concentrat asupra modalitilor de sterilizare a germenilor de Staphylococcus aureus, studiile elaborate fiind tot

mai consolidate, din cauza infeciilor persistente existente n mediile spitaliceti cauzate de contaminarea cu aceast microorganism subtil. S. aureus pune de multe ori viaa n pericol, prin generarea de infecii profunde ca endocardita, bacteremia, pneumonia, astfel nct investigaiile dedicate pentru inactivarea lui s-au dezvoltat continuu i trebuie s fie continuate prin testarea de noi metode de sterilizare [12].

Scopul experimentului: ncercarea de a pune n eviden efectele secundare ale radioterapiei n cazul ncrcrii microbiene a organelor iradiate. S-a urmrit influena iradierii cu doze comparabile cu cele utilizate n radioterapie (radiaii X i electroni) asupra rezistenei micro-organismelor fa de unele antibiotice i asupra modificrii ritmului de multiplicare celular a culturilor. Materialul microbiologic a fost reprezentat de o tulpin bacterian de

Staphylococcus aureus din colecia de culturi standard americane (ATCC 2592). Culturile microbiene au fost pregtite n ser fiziologic steril, pornind de la culturile stoc, dup cultivarea acestora timp de 18 ore pe mediu de agar-agar, densitatea celular fiind reglat la aproximativ 3x108 CFU /ml (colony forming units), prin evaluare cu ajutorul curbelor de calibrare. Expunerea la radiaii ionizante s-a realizat att n fascicule de fotoni ct i

de electroni, cu doze cuprinse ntre 31 Gy i 128 Gy (Fig.10). Analiza statistic: Toate experimentele descrise anterior au fost repetate de dou ori, astfel nct, lund n considerare cele 4 replici pentru fiecare variant experimental (probe i martori), valorile medii i deviaiile standard au fost calculate din opt valori pentru fiecare caz. Semnificaia statistic s-a determinat n urma aplicrii testului t- student, considernd p

19

a.

b. c.

Fig. 10 Imagini ilustrnd expunerea probelor la radiaii X i electroni (b.- vizualizare a sistemului de laseri utilizai pentru poziionarea identic a tuturor

seturilor de probe;cmpul luminos coincide cu cel de radiaii, c.- aplicator necesar pentru colimarea fasciculului de electroni)

Fig. 11 Variaia densitii de celule ca msur a ritmului de multiplicare celular n

funcie de doza de radiaii X

Densitatea probelor iradiate ntre 48 i 100 minute, corespunztoare unor doze cuprinse ntre 62 i 128 Gy, este de asemenea mai mic dect cea a martorului dar, a prezentat o tendin de cretere pe msur ce timpul de iradiere a crescut, lucru care poate fi explicat printr-un proces de modificare a

radiorezistenei celulelor supravieuitoare dup 48 minute de iradiere (62 Gy). Am evaluat influena expunerii la radiaii asupra rezistenei la

antibiotice prin msurarea diametrelor zonelor de inhibiie a creterii microbiene n medii agarizate pentru ampicilin (A), cloramfenicol (C), tetraciclin (T), tobramicin (TOB) i ofloxacin (OF) i compararea acestora cu probele martor.

20

Fig. 12 Variaia diametrului zonelor de inhibiie a eantioanelor de Staphylococcus aureus pentru cloramfenicol (dreapta) i tetraciclin (stnga) n funcie de doza de

radiaii X

n urma analizei rezultatelor obinute s-au constat urmtoarele: probele iradiate timp de 24 min. (31 Gy) au prezentat o cretere a diametrului zonei de inhibiie n raport cu martorul pentru toate cele 5 antibiotice testate. n cazul cloramfenicolului i tetraciclinei s-a constatat o cretere a diametrelor zonelor de inhibiie n raport cu probele neiradiate pentru toate cele 5 doze studiate, putnd astfel concluziona c iradierea a avut ca efect o diminuare a rezistenei culturilor de Staphylococcus aureus la aceste tipuri de antibiotic (Fig. 12). S-a

ncercat evidenierea unei corelaii liniare ntre variaia diametrelor zonelor de inhibiie i timpul de iradiere, dei coeficienii de corelaie au fost mici.

Pentru a evalua eficiena sterilizrii n urma expunerii la electroni accelerai s-a determinat numrul de colonii formate pentru fiecare tip de prob. Astfel, dup cum arat i figura 13, la doze mici (31 Gy timp de iradiere de 16 min.) s-a constatat o stimulare a procesului de multiplicare a

bacteriilor, cu pn la 12,5% fa de probele martor.

Fig. 13 Variaia numrului de colonii de S.aureus n funcie de doz

21

Aplicarea dozelor mai mari a determinat o ncetinire a procesului de

multiplicare, conducnd la formarea a doar 7 colonii (de 5 ori mai puine dect n

cazul martorilor) din probele iradiate timp de 68 minunte (128 Gy).

Pentru expunerea la radiaii X, reprezentarea grafic n coordonate logaritmice

sugereaz o curb de supravieuire de tip sigmoidal cu punct de inflexiune. Scderea

densitii de celule evideniat n toate probele iradiate comparativ cu cele neiradiate a

fost semnificativ din punct de vedere statistic (aplicnd t-test a rezultat p< 0,05)(Fig.

14).

Fig.14 Dependena liniar logaritmic a densitii relative de celule (CD densitate de celule, CD0 - densitatea de celule n probele martor) de doza

absorbit n urma expunerii la radiaii X; graficul are forma unei curbe de supravieuire de tip sigmoidal cu punct de inflexiune.

Acest studiu, motivat de posibilitatea de a obine informaii despre riscul efectelor secundare de origine bacterian la pacienii care sunt radio-tratai, lund n considerare posibilitatea prezenei germenilor de S. aureus la nivelul pielii sau n interiorul organelor interne iradiate, a condus la rezultate concordante cu unele date

din literatur avnd n vedere c radiosensibilitatea depinde de numeroi factori ambientali.

CAPITOLUL V

Studii experimentale privind efectele dozelor mici de radiaiilor ionizante asupra unor tipuri de esuturi animale

Efectele radiobiologice i repercursiunile acestora asupra sntaii n urma expunerii la doze mari de radiaii gamma sunt bine documentate. De exemplu, incidena sporit a cancerelor, incluznd leucemia, este cel mai important efect ntrziat n urma expunerii la radiaii, efect observat la supavieuitorii bombardamentelor atomice [13]. Totui, n ultimii ani, efectul

22

carcinogenetic al expunerii la doze mici de radiaii este un subiect intens studiat. Este important investigarea efectelor expunerii la doze mici de radiaii de tipul celor ce caracterizeaz expunerile profesionale. Datele experimentale rezultate n urma cercetrilor diverilor autori au artat o cretere semnificativ fie a frecvenei aberaiilor cromozomiale [14-17] fie a gradului de deteriorare a ADN-ului [18] din limfocite, n comparaie cu probele martor neiradiate [19-21].

Efectele nocive ale radiaiilor ionizante n sistemele biologice sunt n principal mediate prin generarea de specii reactive ale oxigenului (reactive

oxygen species - ROS) n celule, i radicalii eliberai ca urmare a radiolizei apei [22]. ROS i stresul oxidativ ar putea contribui la citotoxicitatea radioindus i la schimbri metabolice i morfologice n organismele pacienilor n timpul radioterapiei, a animalelor incluse n diverse studii experimentale, sau chiar n timpul iradierilor inerente zborului n spaiu [23].

Acest capitol cuprinde rezultatele experimentale obinute n urma studiilor realizate n ceea ce privete influena dozelor mici de radiaii ionizante asupra unor tipuri de esuturi animale (prin studiul activitii catalazei) ct i asupra celulelor sangvine (prin estimarea spectrofotometric a intensitii hemolizei). Efecte hemolitice nu au fost notabile la iradieri cu doze mici cuprinse ntre 0,25 0,5 Gy, att n fascicul de radiaii X ct i n fascicul de electroni, n comparaie cu efectele induse de expunerea la doze medii (1 - 6 Gy).

V.3. Influena expunerii la radiaii asupra activitii catalazei n diferite tipuri de esuturi animale

Catalaza este o enzim antioxidant prezent ntr-o varietate de surse: plante, fructe, carne sau ficat. Iniial a fost izolat din ficatul de vit i mai trziu din snge, bacterii i plante [24]. Enzima conine ntr-o molecul 4 grupri de ferihemoprotein. Activitatea catalazei variaz semnificativ la diferite esuturi, avnd cea mai puternic activitate n ficat i rinichi, i cea mai sczut n esuturile conjunctive.

Peroxidul de hidrogen (H2O2) este un agent oxidant nociv, produs de

corpul uman n urma oxidrilor i poate avea efecte negative considerabile asupra metabolismului celular. Catalaza acioneaz n conversia peroxidului de hidrogen (2H2O2 2H2O + O2) ceea ce permite astfel reglarea unor

importante procese celulare care produc H2O2.

23

Obiectivul studiului: punerea n eviden a influenei expunerii la doze mici de radiaii ionizante asupra activitii enzimatice a catalazei - ca indicator al funcionrii sistemului antioxidat de aprare de la nivelul unor eatioane de esut animal avnd n vedere iradierile practicate pentru conservarea alimentelor de origine animal.

Materialul biologic

Acest studiu s-a realizat pe diverse tipuri de esuturi proaspt prelevate de la o pasre curte (creier, rinichi, plmn, ficat i muchi). n msura n care cantitatea de esut a permis, n cazul acestor probe am efectuat att expuneri n fascicul de radiaii X ct i n fasciclul de electroni.

Iradierea probelor

Probele de esut au fost expuse la radiaii ionizante (radiaii X i electroni) produse de un accelerator liniar de particule, tip VARIAN CLINAC

2100SC, cu doze de 0,5 Gy, 1 Gy i respectiv 2 Gy. Pentru a asigura semnificaia statistic a datelor obinute s-au realizat

cte 3 seturi de probe pentru fiecare doz ct i pentru probele neiradiate, de control.

Activitatea catalazei s-a determinat utiliznd metoda de analiz n UV descris de Hugo Aebi [25] ce presupune urmrirea scderii absorbanei peroxidului de hidrogen la lungimea de und de 240 nm. Pentru aceasta am folosit un kit de reactivi procurat de la SIGMA ALDRICH (S.U.A.).

Analiza spectrofotometric a scderii absorbanei peroxidului de hidrogen la 240 nm s-a realizat cu ajutorul unui program ce permite

nregistrarea dinamic. Msurtorile se fac ntr-un interval scurt de timp (60 secunde), ntruct reacia catalitic este foarte rapid. Msurtorile spectrofotometrice s-au realizat n raport cu soluia buffer, folosind un spectrofotometru de tip Shimadzu UV, tip 1700 Pharmaspec.

Rezultate i discuii Expunerea la radiaii X a probelor de creier a condus la o intensificare a

activitii catalazei n acest tip de esut, dup cum este prezentat n figura 15. Astfel, n probele iradiate cu 0,5 Gy i respectiv 1Gy s-a indus o amplificare cu pn la 25%, n timp ce n cazul probelor iradiate cu 2 Gy s-a constatat o activitate a catalazei intensificat de aproape 2,4 ori, n raport cu probele neiradiate.

n urma analizei datelor experimentale s-a constatat c, dei se consider c radiaiile X i electronii au aceeai eficacitate biologic relativ

24

(ambele tipuri avnd coeficientul de ponderare a radiaiei WR =1), n cazul activitii catalazei se induc efecte uor diferite (Fig. 16).

Fig. 15 Variaia activitii catalazei n probele de creier expuse la radiaii X

Astfel, iradierea eantioanelor de creier cu aceeai doz, a determinat o cretere a activitii catalazei de 2,1 ori (fa de martor) n cazul expunerii n fascicul de electroni, spre deosebire de probele expuse n fascicul de fotoni, unde s-a indus o intensificare a activitii catalazei de aproximativ 2,4 ori fa de martor (p

25

expunerea cu 0,5Gy, meninndu-se totui deasupra nivelului din cazul probelor neiradiate (p

26

Fig.19 Dinamica absorbanei peroxidului de hidrogen la 240 nm, pentru eantioanele

de ficat expuse n fascicul de fotoni X (stnga) i electroni (dreapta)

Fig.20 Variaia activitii catalazei n probele de ficat expuse la radiaii X

Fig. 21 Efectul tipului de radiaie asupra activitii catalazei n eantioanele de ficat

iradiate cu 0,5 Gy i 2 Gy

n urma prelucrrii, datele experimentale obinute au fost reprezentate

schematic n figurile 20 i 21. Urmrind aceste figuri se poate observa o

cretere semnificativ a activitii catalazei de la nivelul esutului hepatic

27

iradiat, n comparaie cu cel neiradiat. O expunere cu o doz mic, de 0,5 Gy,

la radiaii X a determinat o intensificare a procesului antioxidant de aprare

hepatic de circa 2,3 ori n comparaie cu eantioanele neiradiate (p

28

2. n urma analizei citogenetice s-a constatat c indicele mitotic variaz sensibil cu doza. Astfel, la doze mici (0,5 0,75 Gy) apare un exces mitotic, iar pentru valori mai mari ale dozelor (1- 2 -2,5 Gy) indicele mitotic

scade deoarece o parte din celule sunt mpiedicate s intre n mitoz la timpul potrivit. n esen iradierea acioneaz ca un agent sincronizator prin afectarea selectiv a celulelor care sunt n fazele mai sus menionate i determin ntrzierea progresiei lor spre mitoz.

3. Datele experimentale rezultate n urma studiilor asupra influenei condiiilor de iradiere au indicat urmtoarele:

- influena hidratrii cariopselor de Zea mays asupra ritmului mitozei const n scderea mic dar constant i semnificativ statistic a indicelui mitotic fa de martor ct i la probele expuse la doze mici de radiaii X i electroni accelerai; complementar s-a nregistrat i creterea procentajului de celule n repaus mitotic;

- comparnd totalul aberaiilor induse la cele dou grupe de variante experimentale care difer prin gradul de hidratare se poate vedea c la expunerea la radiaii X s-a dublat efectul genotoxic pentru dozele de 0,5 Gy i respectiv de 6 Gy la probele hidratate; expunerea la electroni accelerai a probelor hidratate a condus la amplificarea progresiv a efectului genotoxic spre deosebire de cazul probelor nehidratate;

- se observ un efect de uoar stimulare a procesului de biosintez a acizilor nucleici, n cazul plantelor rezultate din seminele uscate, pn la valoarea de 3 Gy a dozei absorbite dup care are loc o inhibiie a procesul de sintez a ADN i ARN, n timp ce n cazul seminelor hidratate, se constat o scdere a coninutului de acizi nucleici cu pn la 18% fa de probele neiradiate;

- n cazul plantelor crescute din cariopsele uscate i iradiate n fascicul de electroni se observ aceeai tendin de stimulare a procesului de biosintez al acizilor nucleici ca i n cazul expunerii n fascicul de fotoni, cu pn la 17% fa de probele neiradiate corespunztor dozei de radiaii de 3Gy (ARN, p

29

VI.2. Concluzii privind efectul dozelor mici de radiaii ionizante asupra unor germeni patogeni (S. aureus)

1. n ceea ce privete efectul inhibitor al radiaiilor X asupra microorganismului S. aureus, datele experimentale obinute au demonstrat c densitatea relativ de celule (densitatea de celule n probele iradiate/densitatea de celule n probele neiradiate) din culturile de bacterii studiate a prezentat scdere progresiv, cu 35 i 75% dup expunerea la doze de 31 Gy i respectiv 60 Gy, corespunztoare unor timpi de iradiere de 25 min. i respectiv de 50 min. Densitatea de celule a crescut progresiv n probele iradiate pe durate de timp mai mari, pentru 65, 85 i 100 min, corespunztor unor doze de 87, 108, 128 Gy, pstrndu-se totui sub nivelul din probele de control- ca urmare a adaptrii fiziologice la iradiere.

2. n ceea ce privete rezistena la antibiotice s-au constat urmtoarele: probele iradiate timp de 24 min. au prezentat o cretere a diametrului zonei de inhibiie n raport cu martorul pentru toate cele 5 antibiotice testate. Diametrul zonelor de inhibiie rezultate n urma difuziei antibioticului se dovedete, n general, a fi crescut cu pn la 15% n cazul probelor bacteriene expuse cu doze de radiii X (31 i 128 Gy) ce corespund unor timpi de iradiere ntre 25 i 100 min. Creterea diametrului zonelor de inhibiie se traduce ntr-o uoar diminuare a rezistenei la antibiotice a culturilor de S. aureus studiate.

3. Datele experimentale ce indic rspunsul S. aureus la electroni 6 MeV au sugerat tip special de curb exponenial de supravieuire sau o curb de tip sigmoidal cu umr "pozitiv", datorit uoarei creteri a densitii relative de celule de 31 Gy. Nu s-au observat modificri ale rezistenei fa de antibiotice.

VI.3. Concluzii privind efectul dozelor mici de radiaii ionizante asupra organismelor animale

1. S-au obinut date experimentale care indic o intensificare a activitii enzimatice a catalazei n diversele tipuri de esuturi studiate. Astfel, expunerea la 0,5 Gy a determinat o cretere a activitii catalazei cu procente cuprinse ntre 20% i 25% n probele de creier, muchi i plmn. Deoarece n ficat i rinichi coninutul de enzime antioxidante este mai mare, s-au constatat creteri ale activitii enzimatice a catalazei cu 25% n rinichi i de pn la 2,3 ori n ficat, n comparaie cu eantioanele de esut neiradiate.

2. Expunerea esuturilor la doze de 2 Gy a determinat o i mai mare intensificare a activitii enzimatice (de pn la 3 ori fa de martori n cazul esutului hepatic), att n cazul expunerii cu radiaii X ct i n cazul expunerii cu electroni.

30

Bibliografie selectiv [1] Brenner, D. J., Hall, E. J. (2007) Computed tomographyan increasing source of radiation exposure N. Engl. J. Med.357 227784. [2] Mettler, F. A. Jr, Thomadsen, B. R., Bhargavan, M., Gilley, D. B., Gray, J. E., Lipoti, J. A., McCrohan, J., Yosizumi, T. T. and Mahesh M. (2008) Medical radiation

exposure in the US in 2006:preliminary results Health Phys.95 502. [3] Harrison J. (2007) Polonium-210 as a poison J. Radiol. Prot. 27 1740. [4] Lozneanu, E.,Fizic nuclear, Ed. Universitii Al. I. Cuza , Iai, 2001. [5] Khan, F. M., The physics of radiation therapy. Williams & Wilkins Baltimore,1994.

[6] Podgorsak E. B., Radiation Oncology Physics: A Handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2005.

[7] Mihilescu D., Dozimetria radiaiilor ionizante, Ed. Universitii Al. I. Cuza , Iai, 2001 [8] Travis La Terre, E., (1989), Review on cell biology, in: Primer on medical Radiobiology, 2-nd edition, Year Book Medical Publishers inc., Chicago, 2-25.

[9] Cernea, V.I., Elemente de radiobiologie, Ed. Medical Universitar Iuliu Haieganu, Cluj, 2003. [10] Spirin, A., (1958).Spectrophotometric determination of total nucleic acids, Biokhimiya (USSR), 23, 656662. [11] Focea, R., Ursache (Oprisan), M., Crenag, D.E., Luchian, T., Experimetal investigation on DNA and RNA content after exposure of maze seeds in X ray and

electrons beams. 11Th National Conference ob biophysics, Book of Abstracts (pg.54),

Sibiu,2011.

[12] Lerouge S, Wertheimer M R, Yahia LH (2001). Plasma sterilization: a review of parameters, mechanisms, and limitations. Plasmas Polym. 6(3): 175-188.

[13] UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) (2008) UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly, Volume I: Effects

of Ionising Radiation, United Nations Sales Publication E.08.IX.69 (New York:

United Nations).

[14] Chung, H.W., Ryu, E.K., Kim, Y.J., Ha, S.W. (1996) Chromosome aberrations in workers of nuclear-power plants Mutat. Res., 350: 307314. [15] Bonassi, S., Forni, A., Bigatti, P., Canevarollo, N., De Ferrari, M., Lando, C., Padovani, P., Bevegni, M., Stella, M., Vecchio, D., Puntoni, R., (1997) Chromosome

aberrations in hospital workers: evidence from surveillance studies in Italy (19631993) Am. J. Ind. Med., 31: 353360. [16] Balakrishnan S., Rao, S.B., (1999) Cytogenetic analysis of peripheral blood lymphocytes of occupational workers exposed to low levels of ionising radiation.

Mutat. Res., 442: 3742.

31

[17] Sari-Minodier I., Orsire, T., Bellon, L., Pompili, J., Sapin, C., Botta, A., (2002) Cytogenetic monitoring of industrial radiographers using the micronucleus assay

Mutat. Res., 521: 3746. [18] Garaj-Vrhovac, V., Kopjar, N., (2003), The alkaline comet assay as biomarker in assessment of DNA damage in medical personnel occupationally exposed to ionizing

radiation Mutagenesis, 18: 265271. [19] McKenzie, S. B. Textbook of hematology, Baltimore, 1996. [20] Samsoondar, J., Indicator of hemolysis, Spectromedical Inc., Patent No.: US 6,689,612 B2, Cambridge (Ca);

[21] Department of Pathology, University of Virginia, Health System. [22] Kamat, J.P., Boloor, K.K., Devasagayam, T.P.A., Venkatachalam, S.R., (2000) Antioxidant properties of Asparagus racemosus against damage induced by g-

radiation in rat liver mitochondria. J. Ethnopharmacol. 71: 425435. [23] Fang, Y., Yang, S., Wu, G., (2002). Free radicals, antioxidants, and nutrition. Nutrition 18: 879887. [24] Deisseroth, A., and Dounce, A.L., (1970).Physiol. Rev., 50: 319-375 . [25] Aebi, H., Catalase. Methods of Enzymatic Analysis, Bergmeyer, H.U., ed., Verlag Chemie (Weinheim: 1973), pp 673-684.

[26] Yousri, R., Noaman, E., El Shawi, O., (2011): Evaluation of anti-oxidant status and radioprotective activitz of novel anti- cancer drug in mice, J.Cancer Therapy,

2:616-628. 5

ANEXA: ACTIVITATEA TIINIFIC

I. LUCRRI PUBLICATE N REVISTE TIINIFICE COTATE ISI 1. Bacteria response to non-thermal physical factors: A study on

Staphylococcus aureus, Focea Ramona, Poiata Antoniea, Motrescu Iuliana, Nastuta

Andrei, Creanga Dorina and Popa Gheorghe, African Journal of Biotechnology,

vol.11(18):423-4240, martie 2012.

2. S. Aureus response to accelerated electrons and low dose X-rays , R.

Focea, A. Poiata, D.Creanga, T. Luchian, Romanian Journal of Physics, acceptat

spre publicare pentru vol.57/2012, nr. 7-9(http://www.nipne.ro/rjp/accepted_papers.html).

3. In vitro investigation of the effects of high LET radiations upon the cell

cycle progression in Vero cells, Mihai Cosmin Teodor, Voichita Gabriela, Focea

Ramona, Rotinberg Pincu, International Journal of Radiation Biology, acceptat.

32

II. LUCRRI PUBLICATE N REVISTE BDI / B+ / B (CNCSIS)

1. Low dose X-ray effects on catalase activity in animal tissue, Ramona

FOCEA, Claudia NADEJDE, Dorina CREANGA, Tudor LUCHIAN, Journal

of Physics: Conference Series (JPCS), submitted.

2. Aberrant cell divisions in root meristeme of maize following exposure to

X-rays low doses compared to similar effects of 50 Hz electromagnetic

exposure, R. Focea, G. Capraru, M. Racuciu, D. Creanga, T. Luchian,

European Physical Journal - Web of Conferences, Nr. 24, Editura Societ

Italiana di Fisica, 2012, ISBN:978-88-7438-069-5, pp. 06004.

3. Pathogen germs response to low-dose radiation medical approach,

A. Poiata,R. Focea, D. Creanga, European Physical Journal - Web of

Conferences, Nr. 24, Editura Societ Italiana di Fisica, 2012, ISBN 978-88-

7438-069-5, pp. 06005.

4. Experimental investigations on plant organisms response to the action of

ionizing radiations, Ramona Focea, Dorina Creanga , Bule. Institutului

Politehnic din Iasi, (Secia Matematic, Mecanic teoretic, Fizic), Tomul

LVI(LX), Fasc.4, Editura POLITEHNIUM, 2010, ISBN ISSN 1244-7863, pp.

267-273.

5. The effect of Microwaves exposure magnetite nanoparticles

administration on sunflower young seedlings, Corina Astefanoaei, Manuela

Ursache, Dorina Creanga, Florin Tufescu, Ramona Focea, Buletinul Institutului

Politehnic din Iasi, (Secia Matematic, Mecanic teoretic, Fizic), Tomul

LVI(LX), Fasc.4, Editura POLITEHNIUM, 2010, ISBN ISSN 1244-7863, pp.

275-283.

6. Dose calculation techniques for lung cancer in external beam

radiotherapy, Mihaela Maria Dulcescu, Calin Buzea, Elena Teodora Albulescu,

Ramona Focea, Manuela Oprisan, Catalina Zetiu, Florin Marin, The Annals of

the Dunrea de Jos University of Galai, Mathematics, Physics, Chemistry,

Informatics, Fascicle II, Year III (XXXII), CD cu ISSN 2066-7124, (2009);

7. Study on the possibilities offered by the clinic dosimetry to minimize side

effects on healthy cells and tissues, Ramona Focea, Dorina E. Creang, Analele

Universitii din Bucureti, seria Fizic, acceptat spre publicare

http://anale.fizica.unibuc.ro/index-anale.htm

33

III. LISTA LUCRRILOR PREZENTATE LA COMUNICRI TIINIFICE

NAIONALE I INTERNAIONALE

1. Low dose X ray effects on catalase activity in animal tissue, Ramona FOCEA, Claudia

NADEJDE, Dorina CREANGA, Tudor LUCHIAN, 17th International School On Condensed

Matter Physics Open Problems in Condensed Matter Physics, Biomedical Physics and their

Applications. VARNA, 2-7 septembrie 2012,

2. Experimental investigation on DNA and RNA content after exposure of maize seeds in X-rays

and electrons beams, Ramona Focea, Ursache (Oprisan) Manuela, Dorina E.Creanga, Tudor

Luchian, A XI-a Conf. Nati. de Biofizica, Sibiu, 10-12 noi. 2011,

3. The modulator influence of electromagnetic exposure on the genetic impact of different

irradiation types upon blood cells, R. Focea, I. Popescu, A. Verdes, C. Stefanescu, D. Creanga,

F. Tufescu, A XI-a Conf. Nati. de Biofiz, Sibiu, 10-12 noi. 2011,

4. S.aureus response to accelerated electrons and low dose x-rays, Ramona Focea, Antonia

Poiata, Dorina Creanga, Tudor Luchian, 12thInternational Balkan Workshop on Applied

Physics, Constanta, 6-8 iulie 2011.

5. Study on the effect of low dose X-rays on plant, R. Focea, G. Capraru, D. E. Creanga, T.

Luchian, 12thInternational Balkan Workshop on Applied Physics, Constanta, 6-8 iulie 2011.

6. Aberrant cell divisions in root meristems of maize following exposure to X-rays low doses

compared to similar effects of 50 Hz electromagnetic exposure, R.Focea, M. Rcuciu, G.

Cpraru, D. Creang, The International Conference on Environmental Radioactivity New

Frontiers and Developments, Roma, 24-28 octombrie 2010;

7. Pathogen germs response to low dose radiation medical approach Poiat, A., Focea, R.,

Creang, D., The International Conference on Environmental Radioactivity New Frontiers

and Developments, Roma, 24-28 octombrie 2010;

8. Study on the possibilities offered by the clinic dosimetry to minimize side effects on healthy

cells and tissues, Ramona Focea, Dorina E. Creang, Sesiunea tiinific anual a Facultii

de Fizic, Universitatea Bucuresti, 18 iunie 2010;

9. Image-assisted decision support in conventional radiation therapy planning, C. Gh. Buzea,

C. Zetiu, F. Marin, M. Oprisan, R. Focea, M. Dulcescu, Fizica i Tehnologiile Educaionale

Moderne, ediia XXXIX, Facultatea de Fizic, Univ. Al. I. Cuza", Iasi, 15 mai 2010;

10. Study on radioprotective and radiosensitizer action mechanism - for medical physics

students, Ramona Focea, Dorina E. Creang, Fizica i Tehnologiile Educaionale Moderne,

ediia XXXIX, Facultatea de Fizic, Univ. Al. I. Cuza", Iasi, 15 mai 2010;

11. Dose calculation techniques for lung cancer in external beam radiotherapy,

Mihaela Maria Dulcescu, Calin Buzea, Elena Teodora Albulescu, Ramona Focea, Manuela

Oprisan, Catalina Zetiu, Florin Marin, 1st International Symposium on Applied Physics -

Materials Science, Environment and Health (ISAP1), Facultatea de tiine, Universitatea

Dunrea de Jos, Galai, 28 - 29 noiembrie 2009;