Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
Большая часть облученных клеток проходит митоз и делится. Однако сразу же после первого деления появляются погибшие клетки. Еще больше клеток гибнет после второго, третьего и т.д. митозов (рис. VI. 13).
Описанный тип гибели неразрывно связан с процессом митоза. Его существенная особенность состоит в том, что облученные клетки в течение определенного промежутка времени сохраняют метаболическую активность, но не в состоянии разделиться с образованием жизнеспособных дочерних клеток, способных делиться далее. До первого постлучевого митоза погибшие клетки не появляются — процессы митоза как бы выявляют летальные повреждения, вызванные облучением. Особенности гибели быстроделящихся клеток подчеркивают термины, которые в разное время были приняты для ее обозначения: «митотическая гибель» («гибель в митозе»), «отсроченная гибель», «гибель при делении», «репродуктивная гибель».
Последний термин получил наибольшее распространение, так как подчеркивает связь этого типа клеточной гибели с процессом репродукции, воспроизводства клеток, для обнаружения которого характерно использование методов количественной оценки репродуктивной способности клеток (способность к образованию колоний in vitro, селезеночных колоний и другие методы оценки клоногенной активности).
Неделящиеся или медленно делящиеся клетки. Примером неделящихся клеток служат дифференцированные нервные или мышечные клетки; к медленно делящимся относятся клетки печени; у малых лимфоцитов и юных ооцитов способность к делению ограничена. Гибель после облучения клеток этого типа, являющихся «постмито-тическими*, крайне редко делящимися, почти не зависит от деления: облученные клетки гибнут в интерфазе. Для обозначения рассматриваемого типа гибели приняты термины: «немитотическая гибель», «немедленная гибель», «гибель в отсутствие деления», «гибель в интерфазе» — «интерфазная гибель». Каждый из терминов по-своему
Рис. VI. 13. Результаты наблюдения за потомками клетки линии L, облученной в дозе 0,2 Гр во время поздней ?-фазы: 1 — погибшие клетки;
2 — гигантская клетка
7. Механизмы гибели и процессы восстановления клеток
271
подчеркивает особенности рассматриваемого типа гибели клеток, но наиболее распространен последний — «интерфазная гибель».
Отмечены две условных категории вариантов, в которых установлена радиационная гибель по интерфазному механизму: 1) гибель неделящихся или ограниченно делящихся клеток типа лимфоцитов при общем облучении организма или при облучении in vitro в дозах от нескольких десятков сГр и выше; 2) гибель в аналогичных условиях таких неделящихся или редко делящихся клеток, как нервные, мышечные и печеночные при облучении в дозах от нескольких десятков до сотен Гр.
В радиобиологии наибольшее количество исследований посвящено интерфазной гибели лимфоцитов: тимоцитов, лимфоцитов селезенки, лимфоузлов, костного мозга, отличающихся высокой радиочувствительностью.
Основными доказательствами гибели клеток лимфоидной ткани в интерфазе считают следующие.
1. Совпадение временнбй динамики гибели лимфоцитов после облучения in vitro и in vivo: первые гибнущие клетки в обоих случаях появляются через 2 часа после радиационного воздействия, а максимальное число их обнаруживается в период 4-8 часов после облучения. Поскольку при инкубации in vitro эта гибель не может быть связана с делением (в отсутствие фитогемагглютинина лимфоциты не делятся), это означает, что клетки погибают в интерфазе.
2. Другое доказательство строится на цитокинетических расчетах. Известно, что в вилочковой железе (тимусе) животных имеется две субпопуляции тимоцитов: делящиеся, составляющие около 15% общего числа клеток, и неделящиеся — ~ 85 %. Время полу обновления первого контингента 7-8 часов, второго — 40 часов с временем жизни таких клеток 5 суток. При полном нарушении клеточной репродукции 50% клеток убывало бы в органе на 50% за 40 часов, т.е. со скоростью 1,25% в час и 12,5% за 10 часов. Фактически же после облучения в дозе 2 Гр количество клеток в тимусе уменьшалось за это время на 50%, т. е. было в 4 раза выше ожидаемого. Это означает, что нарушение репродукции может быть ответственным не более чем за 1/4 часть пострадиационного опустошения тимуса, основная же причина — гибель клеток в интерфазе.
3. Наконец, еще одно доказательство радиационной гибели клеток лимфоидной ткани по интерфазному механизму состоит в совпадении цитоморфологических признаков и биохимических проявлений гибели их в интерфазе.
Гибели клетки в интерфазе предшествует ряд закономерных физиологических и морфологических ее изменений. Нарушается ядерное
272 Гл. VI. Реакции клетки на действие ионизирующих излучений
фосфорилирование, угнетается клеточное дыхание, изменяется проницаемость ядерной, митохондриальной и цитоплазматической мембран — клетки теряют способность препятствовать проникновению в цитоплазму красителей, например эритрозина Б, и становятся окрашенными ими, происходит деградация дезоксирибонуклеопротеид-ного комплекса в ядре, активируются протеолитические ферменты. Средн морфологических изменений наиболее отчетливо выражены набухание и пикноз ядер, вакуолизация и распад ядрышек.
