Weniger Strahlung, mehr Schaden

1. April 2003, 21:39
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Schwache Röntgenstrahlung schädigt Erbgut stärker als bisher gedacht

    Schwache Röntgenstrahlung schädigt Erbgut stärker als bisher gedacht: Zellen reparieren Schäden am Erbgut erst ab einer relativ hohen Strahlungsdosis. Bei kleineren Mengen bleiben die DNA-Schäden weitgehend erhalten.

Stuttgart - Eine Röntgenaufnahme beim Zahnarzt oder im Krankenhaus schädigt das Erbgut stärker als bisher vermutet, berichtet das deutsche Bild der Wissenschaft über die jüngsten Studienergebnisse der Homburger Forscher Kai Rothkamm und Markus Löbrich, die im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" (Pnas) veröffentlicht wurden.

Die Biologen der Uni Saarland bestrahlten menschliche Zellen in Kultur mit verschiedenen Dosen von Röntgenstrahlen. Wie erwartet, brach des Erbmolekül DNA unter der Strahlung auseinander - ein Vorgang, der zu Krebs führen kann. Dabei registrierten die Forscher umso mehr solcher DNA-Brüche, je höher die Röntgendosis war.

Überraschung

Die Überraschung aber kam einige Tage nach der Bestrahlung: Hatten Zellen, die starker Röntgenstrahlung ausgesetzt waren, ihre Schäden repariert, so war die Zahl der DNA-Brüche bei Zellen nach schwacher Bestrahlung unverändert. Offenbar setzt der Reparaturmechanismus erst ab einer relativ hohen Röntgendosis ein. Bei schwacher Röntgenstrahlung, wie sie etwa zur Diagnose in Arztpraxen verwendet wird, bleiben DNA-Brüche länger bestehen oder werden gar nicht repariert. Bisher vermuteten Forscher, der körpereigene Reparaturmechanismus nach erbgutschädigender Wirkung von Röntgenstrahlen sei von der Dosis unabhängig.

Schwache Strahlung sei dennoch nicht zwingend gefährlicher als bisher vermutet, schreibt das Fachmagazin weiter. In Versuchen fanden die Forscher Hinweise, dass schwach bestrahlte Zellen ihre Schäden zwar nicht reparieren - die Zellen mit DNA-Brüchen sterben aber meistens ab und können so nicht zu einem Tumor auswachsen. Dieser Schutzmechanismus sei jedoch noch spekulativ und müsse erst durch weitere Arbeiten bestätigt werden.

Neues Verfahren

Kanadische Wissenschafter indes haben ein neues Verfahren zur Untersuchung von Zähnen entwickelt, das mit Laserlicht anstelle von eben diesen schwachen dafür aber umso riskanteren Röntgenstrahlen arbeitet. Der zu untersuchende Zahn wird mittels infrarotem Laserlicht aufgeheizt und strahlt dadurch selbst Infrarotlicht aus. So können die Forscher das Innere eines Zahns bis zu einer Tiefe von fünf Millimetern abbilden und Löcher in ihrer Entstehungsphase aufspüren, berichtete das Fachmagazin Review of Scientific Instruments vor wenigen Wochen.

Die Wissenschafter der Universität von Toronto benutzten für ihre Experimente einen gewöhnlichen Halbleiterlaser, der Licht im infraroten Bereich des Spektrums mit einer Wellenlänge unterhalb eines Mikrometers aussendet. Derartiges Infrarotlicht kann die äußeren Schichten des Zahnschmelzes durchdringen und den Zahn somit aufheizen. Das von dem erwärmten Zahn ausgestrahlte Infrarotlicht wurde mit Computersoftware zu einem Bild verarbeitet.

Wie sich zeigte, eignen sich große Modulationsfrequenzen von ungefähr 700 Hertz besonders gut zum Aufspüren von Rissen in der Oberfläche des Zahns, während kleinere Frequenzen im Bereich von wenigen Hertz Lücken im Zahninnern sichtbar machen. Die Forscher hoffen ihr Verfahren bald für routinemäßige Früherkennung einsetzen zu können. Eventuell könnte sich eine Variante dieser Methode auch zur Untersuchung bösartiger Hautveränderungen wie Melanomen eignen. (fei, DER STANDARD, Print, 02.04.2003)

  • Bild nicht mehr verfügbar

    Der Reparaturmechanismus der Zelle setzt offenbar erst ab einer gewissen Röntgendosis ein (im Archiv-Bild eine Röntgenaufnahme).

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