Радиационно-индуцированные bystander-эффекты (RIBEs), при которых облученные клетки передают биологические сигналы соседним необлученным клеткам, — признанное явление в радиобиологии. Однако протон-индуцированные RIBEs остаются недостаточно изученными. Исследование посвящено изучению bystander-ответов, вызванных облученными протонами клетками хондросаркомы, в необлученных хондроцитах и эндотелиальных клетках.

Хондроциты T/C-28A2 и эндотелиальные клетки EA.hy926 экспонировали кондиционированной средой (КС), собранной от клеток хондросаркомы SW1353, облученных протонами в дозах от 0,1 до 2 Гр. Для оценки восприимчивости клеток-реципиентов к bystander-сигналам использовали клоногенный анализ и тест на микроядра (MN). На основании полученных данных при наиболее значимых экспериментальных условиях анализировали распределение по фазам клеточного цикла, уровень активных форм кислорода (АФК) и протеомные профили.

КС от облученных протонами клеток хондросаркомы индуцировала значимые, но клеточно-специфические bystander-ответы. Хондроциты были наиболее чувствительны к КС от клеток, облученных дозой 0,1 Гр, демонстрируя снижение клоногенной выживаемости, увеличение формирования микроядер и адаптивно-подобные протеомные изменения, соответствующие снижению пролиферации и ремоделированию внеклеточного матрикса. Напротив, эндотелиальные клетки реагировали преимущественно на КС от клеток, облученных дозой 2 Гр, демонстрируя снижение выживаемости, увеличение геномной нестабильности, нарушения клеточного цикла, персистирующее накопление АФК и обширное протеомное ремоделирование с повышением уровней белков, связанных с метаболизмом и репарацией ДНК. Сетевой анализ дополнительно выявил клеточно-специфические изменения в воспалительных, митохондриальных и внутриклеточных сигнальных путях, подчеркивая различные механизмы, лежащие в основе bystander-ответа.

Протон-индуцированные bystander-ответы различались между двумя моделями клеток-реципиентов и ассоциировались с различными протеомными профилями в выбранных экспериментальных условиях. Эти данные идентифицируют белки-кандидаты и пути для дальнейшего изучения, но не устанавливают причинно-следственных механизмов или валидированных биомаркеров. Необходимы дальнейшие исследования для разграничения эффектов типа клеток-реципиентов от эффектов дозы облучения донорных клеток и для определения релевантности этих ответов для первичных здоровых тканей.