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

Abstract

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). 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). 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.