Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Согласно этой схеме при облучении без участия кислорода образуются радикалы R' , осуществляющие появление сшивок R‘-R: протектор препятствует появлению сшивок, и облученная молекула восстанавливается; в присутствии кислорода перехват окислительных радикалов приводит к «починке» молекул. Важное значение придается также образующимся радикалам протекторов, обладающим как поражающим, так и репарирующим действием (Эйдус, 1972). Экспериментальное подтверждение возможности инактивации радикалов биомакромолекул радиопротекторами в клетках было получено в исследованиях Б. Смолле-ра и К. Эвери (1959, 1963), в которых показано, что аминотиоло-вые протекторы снижают количество свободных радикалов в об-
лучешйах дрожжевых клетках и что величина снижения свободных радикалов соответствует радиозащитной эффективности различных ^концентраций протектора. Эффект противолучевой защиты, как показали П. Александер и А. Чарлсби (1954), может происходить не только в результате прямого взаимодействия протекторате радикалами, но и посредством миграции энергии радиации от поглощающего участка молекулы к протектору в условиях прямого и непрямого действия ионизирукяцрх излучений.
Основываясь на большом фактическом материале, 3. Бак и
А. Александер (1960) пришли к важному выводу, что один и тот же радиопротектор может обладать различными механизмами противолучевой защиты в зависимости от сложности исследуемой системы (молекулярный, клеточный и организменный уровни), содержания в ней кислорода, воды, «примесей».
Активное использование физико-химических методов в радиобиологическом Эксперименте способствовало развитию представлений о важной роли свободнорадикального состояния молекул в лучевом поражении и радиопрофилактической защите. Под термином «свободнорадикальное состояние» подразумевается состояние молекул с неспаренными электронами: триплетные состояния возбуждения, нейтральные и заряженные свободные радикалы, вакансии.
Проблеме свободнорадикальных процессов при лучевом поражении посвящено большое количество работ, обзорных статей и монографий (Блюменфельд, Калмансон, 1957, 1958; Бурлакова и др., 1957; Горди, 1958; Каюшин и др., 1969; Козлов и др., 1972; Коломийцева и др., 1960, 1962; Круглякова и др., 1964; Сапежии-ский, 1972; Эйдус, 1956, 1972; Эмануэль, 1963; и др.). Было обнаружено, что макромолекулы белков, углеводов, нуклеиновых кислот и липидов в свободнорадикальном состоянии, возникающем в результате прямого или непрямого действия ионизирующей радиации, а также в процессе развивающихся вторичных реакций, обладают спектром повреждающего действия и в зависимости от продолжительности жизни радикалов и их реакционной активности с разной вероятностью способны участвовать в лучевом поражении организма.
Исходя из важной р'оли свободнорадикальных процессов в ответной реакции разных по сложности биологических систем и объектов на действие ионизирующей радиации, Н. М. Эмануэль предположил (1958), что вещества, способные взаимодействовать со свободными радикалами и переводить их в неактивное состояние (т. е. ингибиторы свободнорадикальных процессов), могут обладать и радиозащитным эффектом. В дальнейшем это предположение получило экспериментальное подтверждение. Так, было доказано, что ингибиторы свобод пор адикальных процессов способны вступать в реакции взаимодействия с радикалами типа R
HIn + R’ In’ + RH;
взаимодействия с радикалами типа RO'2:
HIn + RO2 In’ + ROOH,
где R' и RO2'— активные радикалы, HIn — ингибитор, In’ — малоактивный радикал ингибитора.
В многолетних работах Е. Б. Бурлаковой и сотрудников (1965—1975) исследовались механизмы противолучеврго эффекта ингибиторов свободнорадикальных процессов. Были изучены ра-диозащитные свойства пространственно-затрудненных фенолов, их аминопроизводных, замещенных оксипиридинов и других ингибиторов.
Установлена прямая зависимость радиозащитного действия ингибиторов от их антиокислительной активности. Е. Б. Бурлакова и др. (1975) отмечали ряд особенностей в радиозащитном действии ингибиторов. К ним относятся: способность ингибиторов защищать животных от ионизирующей радиации при введении препаратов не только до облучения, но и после него (в интервале времени до 24 ч); постепенный переход от радиозащитного эффекта к радиосенсибилизирующему действию; наличие оптимальной радиозащитной концентрации препарата, значительно меньше максимально переносимой дозы. Линейная зависимость эффективности ингибитора от его дозы не обнаружена. Так, 2,6-дитретич-ный бутилфенол обладает наибольшим радиозащитным эффектом при введении его мышам в дозе примерно 50 мг/кг, с повышением дозы действие препарата снижается и при удвоенной концентрации эффект защиты исчезает; дальнейшее увеличение дозы ингибиторов вызывает усиление поражающего действия ионизирующей радиации. По мнению Е. Б. Бурлаковой и сотрудников (1965), наблюдаемый эффект может быть объяснен тем, что на выживаемость облученных животных оказывает влияние присутствие в организме не только ингибитора, но и продуктов его радиолиза или продуктов взаимодействия с молекулами клетки в результате активного вмешательства в биохимические процессы. Возможно, этим объясняется и сравнительно невысокая защитная активность известных ингибиторов свободнорадикальных процессов, и противоречивые данные в оценке их противолучевой эффективности (Городецкий, Барабой, 1963).
