Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Для выяснения механизмов опосредованного действия ионизирующей радиации необходимо оценить вклад радиотоксинов не только в развитие лучевой токсемии, но и в общий патологический процесс, охватывающий изменения крови и всех органов и тканей облученных животных. Для обозначения широкого круга патологических изменений, возникающих в результате опосредованного действия радиации, введен термин «лучевой токсический эффект» (Кудряшов, 1965, 1966). К настоящему времени изучено большое количество радиотоксинов, осуществляющих этот эффект. Помимо перечисленных выше это — группа давно и детально изучаемых радиотоксинов — продуктов окисления ненасыщенных жирных кислот, хиноны и хиноноподобные соединения, а также радиотоксины, исследование которых начато в конце 70-х гг., — полиглютомат и его аналоги (Медведев и др.), абсцизовая кислота (Гродзенский, Гудков), сиаловая кислота (Врановская, Поспи-шил), малональдегид, (Раева), регактенон (Копылов; Вагабова, Магомедов) или «низкомолекулярные биологически активные вещества» (Сирота и др.), продукты радиолиза аминокислот (Ду-женкова).
Первичные и вторичные радиотоксины.
Хиноны и липидные перекиси
как первичные радиотоксины
Накопление сведений о различных химических агентах, способных вызывать лучевой токсический эффект, выдвигает на первый план исследования, посвященные анализу последовательности событий, приводящих к накоплению радиотоксинов в облученном организме и выяснению вклада каждого из образующихся токсических веществ в общую картину лучевого поражения. О важности таких исследований писал еще в 1954 г. Б. Н. Тарусов, предложивший разделить токсические агенты на «первичные» и «вторичные» по времени их образования и характеру биологического действия. В 1966 г. А. М. Кузин отмечал, что для понимания начальных, пусковых механизмов радиобиологических эффектов особое значение приобретают исследования первичных радиотоксинов, т. е. веществ, индуцируемых облучением и способных реагировать с молекулами ДНК, нарушая их структуру и генетический код, воздействующих на биологические мембраны и изменяющих характер ферментативных реакций. Согласно этим предположениям первичные радиотоксины — это группа веществ, способных вызывать множественные повреждения в облученном
организме и непосредственно участвовать в формировании отдельных радиобиологических эффектов.
Вторичные радиотоксины согласно такой схеме появляются на более поздних этапах формирования лучевого поражения в результате глубоких биохимических и физиологических изменений. Они представляют интерес для понимания терминальных этапов лучевого токсического эффекта.
Хиноны
и хиноноподобные вещества
В большом числе экспериментальных исследований, выполненных А. М. Кузиным и его сотрудников (1958—1980), было доказано образование в облученных тканях радиотоксинов типа хинонов и семихинонов — продуктов аномального метаболизма, возникающих в результате усиления окислительных процессов под действием радиации. Изучение спектра токсического действия хинонов и хиноноподобных веществ позволила А. М. Кузину сформулировать общую теорию, отводящую этим радиотоксинам важную роль в опосредованном действии радиации на организм.
Первоначально эксперименты проводились на растениях — семенах бобовых, фасоли, кукурузы, пшеницы, клубнях картофеля и других растительных объектах. Во всех случаях было обнаружено накопление в облученных организмах радиотоксинов — хинонов, обладающих широким спектром радиомиметического действия. Введение в необлученные растения экстрактов, содержащих хиноноподобные радиотоксины, вызывало угнетение митозов, торможение роста и развития, подавление синтеза ДНК в клеточных ядрах, появление хромосомных аберраций, пикноз ядер, цитолитический распад клеток и другие морфологические и функциональные изменения, характерные для радиационного воздействия. Рассматривая возможный механизм образования и действия радиотоксинов полифенольно-хиноидной природы, А. М. Кузин предлагает такую последовательность процессов: в момент облучения в клетках образуются активные радикалы биосубстратов, инициирующие реакцию окисления внутриклеточных фенолов, в первую очередь тирозина; образующиеся продукты окисления активируют тирозиназу и, возможно, другие ферменты, способствуя тем самым появлению значительного количества ор-тохинонов; хиноноподобные радиотоксины сорбируются ядрами клеток, угнетают синтез ДНК, блокируют включение тимидина во вновь синтезируемую ДНК, подавляют деление, рост и развитие клеток, вызывают мутации, а при высоких концентрациях радиотоксина происходит гибель клеток и организмов (рис. VI— 14).
Дальнейшие исследования позволили обнаружить накопление в органах и тканях животных хиноноподобных радиотоксинов. Предполагается, что они образуются за счет усиления автолити-
ческих процессов под влиянием облучения. Радиотоксины-хиноны, выделенные из растительных и животных объектов, по-вйдимому, идентичны по химическим свойствам и токсическому действию; введение их животным также вызывает широкий спектр радиоми-метического действия.
