Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
2.1. О биологических критериях (показателях), используемых
для оценки эффектов малых доз
Проблема изучения индивидуальных биологических реакций организма при низкодозовых радиационных воздействиях, поиск наиболее характерных для этих воздействий биологических изменений занимает одно из ключевых мест в современной радиобиологии. Характером и точностью дозиметрической информации определяется решение о необходимости, сроках и объеме оказания медицинской помощи пострадавшим, оценка вероятности и характера отдаленных последствий действия облучения, установление социальных прав на возмещение ущерба здоровью людей. Все это стимулировало поиск критериев установления поглощенной дозы на основе величины вызываемых ею радиобиологических эффектов. На такую возможность указывали факты количественной зависимости их от величины дозы облучений по некоторым показателям и длительное сохранение пострадиационных изменений. Так, еще в середине прошлого столетия возникло особое направление в радиобиологии - биодозиметрия. Были сформулированы требования к биоиндикаторам, их классификация, дана попытка определить те из них, которые уже сейчас можно рассматривать в качестве реальных биодозиметров. Наибольшее развитие это направление получило, как известно, после аварии на Чернобыльской АЭС в связи с необходимостью ретроспективной дозиметрии малых доз излучений.
Существует пять групп ретроспективного выявления последствий дозовых нагрузок на организм при внешнем и внутреннем облучении: цитогенетические, гематологические, иммунобактериологиче-ские, биохимические и биофизические. При оценке эффектов биологического действия радиации в малых дозах возможна регистрация цитогенетических и гематологических повреждений: частоты хромосомных перестроек (например, при помощи анафазного и метафазного анализа аберраций хромосом), числа лимфоцитов с микроядрами, а
li*
324
Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
также частоты клеток-носителей соматических мутаций в периферической крови.
Метод хромосомных аберраций принят в качестве официального метода биологической дозиметрии*). Основой радиационной биодозиметрии по аберрациям хромосом является количественная зависимость образования аберраций в лимфоцитах периферической крови и костного мозга от дозы излучений. Поскольку лимфоциты периферической крови обладают высокой радиочувствительностью, то содержание их в крови у человека, облученного в высоких дозах, вскоре резко снижается, и их количество может оказаться слишком малым для культивирования. В то же время в отделах костного мозга, особенно при неравномерном облучении, уровень лимфоцитов может оставаться достаточным для подсчета аберраций хромосом, и таким образом трудности в выборе клеток могут быть преодолены. In vitro использование прецизионных методов позволяет оценивать выживаемость клеток млекопитающих в диапазоне невысоких доз облучения — от уровня природного фона до 1-2 Гр.
Количественная ретроспективная дозовая оценка по хромосомным аберрациям у хронически облученных людей и в отдаленные сроки после воздействия излучений встречает известные трудности. Так, даже при раннем цитогенетическом анализе, исключающем элиминацию аберраций хромосом вследствие гибели клеток, на дозовой кривой в диапазоне малых доз от 0,1-0,2 Гр и выше (до 0,5 Гр) разброс индивидуальных значений настолько велик, что установление дозы облучения становится крайне сложной проблемой. Явление гормезиса существенно модифицирует зависимость «доза-эффект». Вместе с тем имеются данные о длительном сохранении хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови у профессионалов, работающих с источниками ионизирующих излучений. Однако ретроспективную оценку индивидуальных доз провести не удается.
Также встречают затруднения попытки осуществить дозиметрическую оценку по численности клеточного состава периферической крови. Вместе с тем в литературе известны данные о том, что на основе динамики количества нейтрофилов и тромбоцитов и использования соответствующей компьютерной обработки данных дозы облучения человека могут быть установлены ретроспективно.
Перспективной является оценка выхода микроядер в облученных популяциях клеток и их потомков, например, при исследовании адаптивного ответа клеток. Появление микроядер — это следствие повреждений генетического аппарата клеток. Микроядра возникают в процессе разделения хромосомного материала лимфоцитов между двумя дочерними клетками из-за препятствия, создаваемого аберрациями переходу разорванных или слипшихся хромосом в одно или два дочерних ядра, и оказываются в отдельных микроядерных структурах, наблюдаемых в клетках, не сумевших разделиться из-за повреждения
*) Принято МАГАТЭ в 1986 г.
2. О количественной оценке биологического действия излучений 325
веретена или центромеры. Процесс этот может быть усилен прибавлением цитохалазина В в культуральную среду для лимфоцитов, который препятствует разделению цитоплазмы клетки и образованию дочерних клеток. Образующиеся при этом двуядерные клетки учесть намного проще, чем подсчитать аберрации хромосом.
