Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
Анализ феномена «межклеточного взаимодействия облученных клеток» позволил прийти к выводу о способности облученных клеток выделять медиаторы в окружающую среду, изменяя тем самым химическое микроокружение клетки, влияющее на ход развития лучевого поражения. Используя метод ингибиторного анализа, удалось показать, что медиаторная роль в феномене межклеточного взаимодействия принадлежит окисленной полиненасышенной жирной кислоте — арахидоновой, образующейся под действием фосфолипа-зы Аг из фосфолипидов БМ и подвергающейся в последующем окислению липоксигеназой.
К выводу о «дистанционном действии облученных клеток» пришли также и другие авторы при оценке важной роли процессов липопероксидации в этом эффекте (Poli et al, 1985; Gutteridge et al, 1990).
Как видно, «эффект свидетеля» и примеры «межклеточного или дистанционного взаимодействия» говорят об одном и том же феномене, только в первом утверждении речь идет о влиянии выделяемых облученной клеткой токсических медиаторов на облученную клетку, а во втором — и на необлученную. Итак, при воздействии радиации в малых дозах часть клеток в облучаемой популяции, через которые
*) Следует обратить внимание на то, что гибнут сами облученные клетки, а не их потомки.
348
Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
прошли треки соответствующих частиц, может секретировать фактор или факторы (радиотоксины), влияющие на функционирование и выживаемость другой части клеток этой же популяции, через которые соответствующие частицы не проходили. Более того, аналогичный феномен наблюдали и после внесения необлученных клеток в среду, в которой предварительно культивировали облученные клетки. Обнаруживается этот эффект вскоре после воздействия радиации на стадии накопления радиотоксинов. Одним из главных биофизических механизмов передачи радиотоксинов от облученных клеток необлученным является механизм открытия пор митохондриальных мембран. Известно, что уже первые сигналы аномального возрастания содержания молекулярного О2, Н202, ОН' в клетке ведут к накоплению в клетках таких концентраций и уровня содержания ППОЛ, которые вызывают открытие пор мембран, что приводит к быстрому удалению из клетки излишков кислорода и радиотоксинов. При нормализации уровня содержания молекулярного кислорода концентрации АФК достигают исходных величин, а это вызывает регуляторное закрытие пор.
На многоклеточных организмах одно из проявлений «эффекта свидетеля», связанное с образованием и медиаторным действием липидных и хиноидных радиотоксинов, — лучевой токсический эффект последних — давно хорошо изучено. В опытах с локальным облучением животных и растений, а также в экспериментах на гхарабионтах способность радиотоксинов к миграции в пределах организма или у парабиотически сращенных животных через кровь — от облученного донора к необлученному реципиенту — продемонстрирована также давно (Ю. Б. Кудряшов, 1956,1966; А. М. Кузин, 1966).
ППОЛ, образующиеся при облучении организмов, а также при облучении и при окислении высших ненасыщенных жирных кислот, вошли в литературу под названием «естественных (т.е. природных) радиомимети-ков» за их способность имитировать действие излучений при введении в необлученный организм, вызывая в нем квазилучевое поражение по многим гистологическим, физиологическим и биохимическим проявлениям (Ю. Б. Кудряшов и др., 1964).
Таким образом, уже в шестидесятых годах было известно о существовании некоторых из молекулярных продуктов, участвующих в реализации «эффекта свидетеля» (радиотоксинов — ППОЛ), и об их медиаторном радиомиметическом действии.
3.1.4. Мембранный механизм индукции радиоадаптивного ответа
Несмотря на то, что проблеме радиоадаптивного ответа клеток млекопитающих посвящено большое количество публикаций, понимание его механизма все еще остается на уровне отдельных гипотез.
До недавнего времени существовало в основном два объяснения причин повышения радиорезистентности клеток, облученных в малой, адаптирующей дозе D\:
3. Механизмы действия ионизирующих излучений в малых дозах 349
- происходит гибель наиболее радиочувствительной части клеточной популяции, и в результате оставшаяся часть демонстрирует большую устойчивость к повторному облучению (гипотеза клеточной селекции в популяции);
- в диапазоне адаптирующих доз облучения включаются репарационные процессы, делающие всю популяцию менее чувствительной к последующему облучению (гипотеза поклеточной индукции репарации ДНК).
Обе гипотезы имеют право на существование, поскольку опираются на достоверные факты, однако оставалось неясным, являются ли гипотезы альтернативными или могут дополнить одна другую.
Известно, что радиоадаптивный ответ клеток зависит от многих факторов, к числу которых можно отнести гетерогенность клеток в популяции относительно стадий клеточного цикла, пролиферации или дифференцировки, а также от их физиологического состояния: возраста и эндогенного фона радиорезистентности клеток, состояния липидов БМ (например, интенсивности пероксидации и текучести липидов).
