Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
В последние годы предложены гипотезы, согласно которым вызванная облучением интерфазная гибель клеток — это одно из проявлений неспецифической реакции клеточных систем на повреждающие воздействия. Л. X. Эйдус рассматривает интерфазную гибель как необратимую стадию такой неспецифической реакции, в основе которой лежит нарушение компартментализации внутриклеточных низкомолекулярных субстратов, обусловленное
повреждением мембранных структур и связанных с ними механизмов активного транспорта и диффузии. Это соответствует представлениям о ведущей роли внутриклеточных мембран в лучевом поражении клеток, развитым А. М. Кузиным в «структурно-метаболической гипотезе».
Ионизирующая радиация
Нарушение ядерного фосфорнлирования н (или) потеря предшественников АТф ядром вследствие изменения проницаемости ядерных мембран, понижение концентрации АТф в ядре
Нарушение гликолиза, накопление продуктов типа глице-ральдегида
Дисбаланс между интенсивностью биосинтеза ДНК и белка
Разрывы ' тяжей
ДНК
Нарушение синтеза коротко-, живущих информационных РНК (иРНК) и кодируемых нми белков
I
Нарушение процессов жизнедеятельности (структурной и функциональной организации органелл и обмена веществ) клеток вне митотического цикла
Интерфазная гибель клеток
Подавление Радиолиз
активности оснований
ДНК-полимераз ДНК
Гениые мутации, аномальные Днк
Незавершенные — Днк
Хромосомные
аберрации
Нарушение процессов жизнедеятельности (структурной и функциональной организации органелл и обмена веществ) клеток в период деления
Репродуктивная гибель клеток
Рис. V—4. Радиационно-биохимические механизмы интерфазной и репродуктивной гибели (по Мазурику, 1979)
К. П. Хансон и В. Е. Комар предложили генетическую гипотезу интерфазной гибели лимфоцитов, предполагающую наличие в этих клетках «программы гибели», сигналом к реализации которой могут быть повреждения, нанесенные различными агентами -стероидными гормонами, алкилирующими соединениями, ионизирующей радиацией. В пользу такого предположения свидетельствует сходство ранних метаболических ответов при действии различных повреждающих агентов и общей картины интерфазной ги бели. Авторы предполагают, что в лимфоцитах имеется эволю-ционно запрограммированная система биохимических реакций, специально направленная на реализацию последовательности событий, фенотипическим проявлением которых является интерфаа-
ная шбель. Однако распространение этих представлений на другие типыхлеток пока преждевременно.
Завершая рассмотрение механизмов лучевого поражения клеток, приведем общую схему этого процесса (рис. V—4), предложенную В К- Мазуриком.
6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОТ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ
Среди радибфиологов довольно давно сложилось представление о том, что ob-анизмы способны избавляться по крайней мере от части нанесенных им радиационных повреждений. На это указывали следующие эксперименты. Гибель организмов, задержка деления, различные 'морфологические и биохимические эффекты облучения некоторой дозой радиации уменьшаются, если эта доза сообщается в виде отдельных фракций с достаточным промежутком времени между ними. Возможно, перерыв между отдельными фракциями облучения используется для ликвидации ряда повреждений. Аналогичное уменьшение лучевого поражения наблюдают и в том случае, когда данную дозу радиации сообщают объекту в течение длительного времени, т. е. при малой мощности дозы. Этот эффект можно объяснить тем, что решающей оказывается скорость нанесения повреждений. Если она соизмерима со скоростью и эффективностью работы восстановительных систем, то организм окажется в состоянии исправлять возникающие повреждения, не допуская их реализации. Группа фактов связана с различными воздействиями на уже облученные биологические объекты. Варьируя состав питательной среды, освещенность, температуру во время инкубации, газовый состав атмосферы и другие факторы, удается значительно снизить поражающее действие радиации. Ни один из этих факторов не в состоянии повлиять на степень начального радиационного повреждения, поэтому естественным выглядит предположение о том, что в данном случае создаются оптимальные условия для протекания восстановительных процессов.
Согласи,о принятому определению, восстановление — это процесс ликвидации явного или скрытого повреждения. При явном повреждении восстановление заключается в возврате исходных свойств объекта после периода, в течение которого они вследствие облучения были изменены. При скрытом повреждении восстановление состоит в утрате способности к реализации повреждения.
Пострадиационное восстановление можно рассматривать на различных уровнях анализа — молекулярном, клеточном и популяционном. При этом причинная связь между тремя уровнями восстановления далеко не всегда очевидна.
Основные характеристики процесса восстановления клеток от летального радиационного повреждения были изучены в начале
