Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Продолжительность гипоксии (включая время облучения), мин
Рис. VII—3. Зависимость защитного эффекта от продолжительности газовой гипоксии при вдыхании мышами газовых смесей, содержащих 6% 02 (кривая 1) и 5% 02 (кривая 2). Общее однократное Y-облучение (по Ярмоненко и Эпштейн, 1977)
увеличение проницаемости клеточных мембран для молекулярного кислорода. В рамках адаптационной гипотезы, объясняющей зависимость противолучевого эффекта гипоксии от ее продолжительности, определяющая роль отводится процессам регуляции транспорта кислорода, содержание которого изменяется во времени в различных компартментах клетки. Функции регуляторов транспорта кислорода выполняют плазматические мембраны, а также дыхательная активность цитоплазмы.
Таким образом, адаптация к гипоксии имеет в основе клеточную природу нарушенного метаболизма: быстрая адаптация клеток к условиям экстремального недостатка кислорода приводит к повышению в них РкОг и вследствии этого — к снижению защиты. Как видно, состояние клеток, их метаболизм играют важнейшую роль в механизме противолучевого эффекта гипоксии.
Универсальность проявления на различных системах и биологических объектах кислородного эффекта явилась причиной поисков единого гипоксического механизма противолучевого действия для различных классов радиопротекторов. Действительно, многие протекторы обладают способностью снижать содержание кислорода в тканях животных. Создаваемая при этом общая или местная гипоксия достигается вследствие физиологического действия протекторов, а не в результате изъятия кислорода в процессе их окисления (Константинова, Жеребченко, 1970). Парааминопропиофе-нон и нитрит натрия — метгемоглобинообразователи, окись углерода — карбоксигемоглобинообразователи, — препараты, вызывающие гипоксию в результате блокирования транспорта кислорода; морфин и героин угнетают дыхательный центр, а цианиды ингибируют дыхательные ферменты; серотонин, гистамин и их производные, катехоламины и другие биогенные амины создают тканевую гипоксию путем вазоконстрикторного действия. Как видно, радиопротекторы способны создавать тканевую гипоксию с помощью различных физиологических механизмов. Следует отметить, что не все радиопротекторы снижают содержание кислорода в биологических объектах. Так, высокоэффективные препараты, относящиеся к аминотиолам, вызывают радиозащитное действие, не связанное с кислородным эффектом (Бак, 1968; Константинова, Жеребченко, 1970; Ярмонеико, 1977 и др.).
Таким образом, единого гипоксического механизма защитного действия у различных радиопротекторов обнаружить не удается.
Представление о существовании долгоживущих скрытых повреждений макромолекул и возрастании при этом объема репараций, приводящих к защите клетки от поражающего действия ионизирующей радиации, а также о способности радиопротекторов осуществлять функцию поврежденных частей биосубстрата позволило акцентировать внимание на возможности эффективной пбст-радиационной химической защиты. До недавнего времени существовало мнение об отсутствии пострадиационного эффекта протекторов на биологических объектах. Так, давая основное определе-
ние понятию «радиопротектор», 3. М. Бак (1968) писал: «Хими-: ческие протекторы (радиопротекторы) — это вещества, введение, которых животному или добавление в культуральную среду перед, действием ионизирующей радиации значительно снижает радиационный эффект; введение их после облучения неэффективно».'
Однако еще в 1958 г. X. Мелхинг и др. опубликовали работу,, в которой сообщалось о защитном действии серотонина, однократно введенного мышам после их облучения. Защитный эффект не был высоким, и другим автором не сразу удалось его воспроизвести. Четырехкратное введение серотонина в течение одного часа после окончания облучения вызывало незначительное увеличение выживаемости у крыс (Риксон, Байерд, 1968). Позже (Шашков и др., 1971) эти данные были не только подтверждены, но и получены новые сведения о терапевтической эффективности мекса-мина, цистамина и АЭТ. Авторы вводили радиопротекторы крысам четырехкратно в течение одного часа после окончания облучения животных у-лучами. Эффект защиты при таком способе введения был в 2,5—5 раз слабее, чем при профилактическом. Подводя итог работам по противолучевому эффекту радиопротекторов, вводимых животным после облучения, Н. Н. Суйоров и В. С. Шашков (1975) пришли к заключению, что основные представители важнейших классов протекторов — аминотиолов и индолилалкилами-нов — все же могут быть эффективными при пострадиационном введении и что важную роль в таких исследованиях играет тщательный подбор условий проведения эксперимента (например, частота введения, временные параметры, концентрация препарата). Однако пострадиационное введение животным протекторов оказывает очень слабый эффект защиты и, по мнению авторов, он не может быть связан с влиянием препаратов иа первичные физикохимические лучевые процессы, а, скорее всего, представляет собой ранний терапевтический эффект. Как видно и на этом примере, данные, получаемые иа биологических объектах, значительно отличаются от результатов, наблюдаемых при использовании простых химических систем.
