Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
Последний феномен позволяет говорить о двух возможных способах реализации адаптирующих воздействий:
— включение новой генетической программы,
— индуцированные радиацией синтез белков и мобилизация антиокислителей, т. е. эндогенных защитных ресурсов клетки, в количествах, способных поддерживать состояние готовности к адаптивному ответу в течение нескольких клеточных поколений.
Так, было обнаружено, что через 4-6 часов после воздействия 7-излучения в адаптирующих дозах в лимфоцитах человека появляются вновь синтезированные белки, которые могут быть кандидатами на роль адаптивных белков. Известно также, что уже вскоре после действия ионизирующих излучений в адаптирующих дозах в клетке происходит накопление антиокис-лителей-адаптогенов, выполняющих функцию противолучевых средств.
Радиоадаптивный ответ обнаружен при облучении растительных и животных организмов, а также в опытах на лимфоцитах человека, мыши и кролика, фибробластах китайского хомячка, клетках костного мозга и сперматоцитах мышей. При адаптивном ответе можно достичь 50-60% снижения количества генных, хромосомных мутаций или других нарушений генома, а также иных проявлений повреждения биологических объектов. Наиболее общим, интегральным критерием адаптивного ответа в опытах на животных является изменение их выживаемости после повторного, проявляющего воздействия рентгеновского или 7-излучения.
312
Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
Адаптирующие дозы D\, Гр
Рис. VII.3. Влияние предварительного облучения в адаптирующей дозе Di на выживаемость мышей после повторного (через 14 суток) облучения в проявляющей
дозе 6 Гр
На рис. VII.3 представлен один из примеров радиоадаптивного ответа лабораторных животных на действие облучения в однократных малых и средних дозах (по М. Д. Померанцевой и Л.Х.Рамайя, 1962). Из рисунка видно, что облучение мышей в нелетальных для них дозах от 0,5 до 2,5 Гр способно увеличивать выживаемость животных до 25- 30% после воздействия в повторной дозе Дг = 6 Гр (эта доза — абсолютно летальная при однократном облучении, т. е. выживаемость при ней равна 0). Двухнедельный интервал между двумя облучениями {D\ и D2) оказывается оптимальным для выявления данного радиоадаптивного ответа.
В опытах на клетках критериями для выявления радиоадаптивной реакции обычно служат разрывы ДНК, аберрации хромосом, мутации, выход микроядер, нарушения окислительно-восстановительного гомеостаза и проницаемости биологических мембран, а также выживаемость клеток. Радиоадаптивный ответ наблюдается при воздействии на клетки рентгеновского и 7-излучения, а также /5-частиц различных энергий от инкорпорированных изотопов 3Н, 14С и 32Р.
Способность ионизирующих излучений к формированию адаптивного ответа зависит не только от величины дозы облучения,но и от ее мощности. При сравнительно больших дозах необходима невысокая ее мощность, и наоборот. Так, для многих типов клеток установлена
связь между адаптирующей дозой ?>i и ее мощностью при ин-
Ш
дукции клеточной реакции адаптивного ответа:
Dl^F=C°nSt* (VH.i)
Следует отметить, что способность к реакции адаптивного ответа обнаружена не у всех клеток. Доля случаев, когда не удается обнаружить этот ответ, возрастает для популяций, находящихся в условиях с повышенным радиационным фоном, а также при патологиях, в том числе наследственных
1. Лучевые реакции многоклеточных организмов
313
(И. И. Пелевина и др., 2000). Имеются также сведения о пониженной частоте адаптивного ответа у детей. Вместе с тем, не совсем ясно, является ли отсутствие реакции адаптивного ответа в этих случаях абсолютным, или этот феномен обусловлен тем, что в данных клетках адаптирующее воздействие по тем или иным причинам уже было реализовано.
В последнее время показано (А. Н. Котеров, И. В. Филиппович, 2002), что повышение радиорезистентности происходит не только после однократных Di, но и после хронических, а также дробных лучевых воздействий, которые по суммарной величине адаптирующей дозы могут приближаться к соответствующим параметрам однократного облучения ?>2- При этом интервалы времени между D\ и D2 могут значительно варьировать в зависимости от условий эксперимента.
Обнаружено также, что не только ионизирующие излучения в малых дозах, но и другие физические или химические воздействия низкой интенсивности способны отсроченно вызывать повышение устойчивости биологических объектов к последующему, более сильному, экстремальному действию, т. е. можно говорить о существовании более общего феномена адаптивного ответа.
Все это еще раз подтверждает вывод о неспецифическом, стрессовом характере эффектов действия малых доз ионизирующих излучений.
1.3.2. Зависимость наблюдаемых изменений от мощности дозы
излучения. Эффект Петко
Известно, что характер и интенсивность радиобиологических ответов организмов на действие ионизирующих излучений зависят не только от величины, но и от мощности дозы облучения. Для больших доз излучения характерна прямая зависимость лучевого поражения от мощности дозы. Так, например, из приведенной табл. VII.3 видно, что увеличение мощности («скорости получения») дозы излучения на два-три порядка вызывает возрастание поражающего эффекта более, чем в три раза. Поэтому для осуществления одного и того же биологического ответа (50%-го выживания) при остром облучении
