Erica Maremonti har i sin doktorgrad undersøkt hvordan nematoder påvirkes av gammastråling. Resultatene hennes viser at selv disse strålingsresistente organismene kan bli negativt påvirket av kronisk eksponering. Dette skyldes høyere følsomhet ved visse utviklingstrinn, celletyper og molekylære funksjoner.
Alle organismer blir utsatt for lave nivåer av radioaktiv stråling hver dag. Vanligvis har dette små eller ingen merkbare effekter eller skadevirkninger.
Dette står i sterk kontrast til områder med forhøyede nivåer av ioniserende stråling, for eksempel naturlig forekommende radioaktive mineraler (NORM-sites), gruvedrift, eller utslipp fra kjernekraftverk eller atomulykker, hvor strålingen kan utgjøre en betydelig miljørisiko.
– En organismes evne til å tåle ioniserende stråling kan variere med en faktor på mer enn 1000, sier doktorgradskandidat Erica Maremonti.
– De underliggende biologiske mekanismene bak denne variasjonen er imidlertid lite studert.
Viktig å forstå negative effekter
På grunn av de store forskjellene mellom arter, er økosystemers respons på radioaktiv forurensning sterkt avhengig av hvilke arter som lever der.
– Det er derfor viktig at vi forstår hvilke faktorer som påvirker følsomheten ovenfor radioaktiv stråling, slik at vi kan vurdere risikoen for arter, bestander og økosystemer, forklarer Maremonti.
Hun har i sitt doktorgradsprosjekt vurdert effektene av kronisk eksponering for lav doserate ionisering gammastråling på den strålingsresistente nematoden Caenorhabditis elegans.
Hun har undersøkt effekter av stråling på molekyl, celle, vev og organisme nivå.
God modellorganisme
– Denne nematoden er en god modellorganisme av flere årsaker, sier hun.
C. elegans er en nematode, og er derfor betydelig enklere rent anatomisk enn et menneske, men den har mange likheter på molekylært nivå.
Nematoden er gjennomsiktig gjennom hele livet, så individuelle celler kan følges gjennom utviklingen. Anatomien og utviklingen kan derfor enkelt undersøkes i et mikroskop.
Påvirkes av stråling
Maremontis eksperimenter viste at til og med en strålingstolerant organisme som C. elegans-nematoden påvirkes av lave doser med gammastråling.
Resultatene hennes viste også at tidligere larvestadier var mer sårbare enn senere stadier.
I tråd med tidligere studier fant hun skadelige effekter på reproduksjon.
– Nematodenes reproduksjonssystem er sårbart for lave doser av kronisk gammabestråling på grunn av høy celleproliferasjon (celledeling, red.anm) i kjønnscellene - gonadene, forteller hun.
Aktiverer forsvarssystemer
Studien viste også at C. elegans setter i gang flere forsvarsresponser, inkludert DNA-reparasjon og antioksidantforsvar, når de utsettes for kronisk bestråling.
– Disse forsvarsmekanismene kompenserer for stråleskader i somatiske celler, og øker dermed toleransen mot kronisk eksponering for ioniserende stråling, sier Maremonti.
Mitokondriene og mitokondrielt DNA er et sårbare ovenfor stråling, og nematodene aktiverer forsvarsmekanismer for å motvirke mitokondriell dysfunksjon.
Maremontis funn hjelper oss til å forstå likheter og forskjeller mellom strålingsfølsomme og strålingsresistente arter bedre. I en større sammenheng gir studien ny innsikt i strålingsbiologi og toksiske mekanismer tilknyttet ioniserende stråling.
Fakta
