Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
На основании полученного фактического материала можно предположить такую последовательность в развитии эффекта облучения в сверхмалых дозах:
- радиационное образование оксирадикалов и накопление ППОЛ в плазматических мембранах инициируют каскад стереотипных биохимических реакций в субпопуляции наиболее радиочувствительных клеток на повреждающие воздействия, в том числе тех механизмов, которые приводят к их апоптозу; в связи с этими событиями наблюдаются прогрессирующие изменения липопероксидации, вызываемые облучением клеток в сверхмалых дозах (левая, восходящая ветвь кривой на рис. VII.2, I);
- при дальнейшем возрастании величины сверхмалых доз облучения и достижении определенного дозового порога, происходит, как отмечалось, снижение уровня ППОЛ (вследствие мобилизации антиокислительного механизма защиты); наблюдается активация упомянутого каскадного механизма реакций на повреждение, задержка клеточного цикла и усиление работы системы репарации ДНК в выжившей субпопуляции клеток; поэтому после прохождения пика дозовой кривой возникшие изменения липопероксидации постепенно утрачиваются (правая, нисходящая ветвь кривой на рис. VH.2, I).
346________Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
Следует отметить, что снижение уровня содержания ППОЛ в облученной клетке, приводящее к исчезновению эффекта сверхмалых доз, может зависеть не только от мобилизации антиокислителей, но и от «утечки» (с помощью открытия пор мембран) из клетки части токсических липидов.
3.1.3. «Эффект свидетеля» («bystander effect»)
В последние годы ушедшего столетия начали появляться сообщения о способности клеток, подвергнутых воздействию ионизирующих излучений в малых дозах, секретировать в окружающую среду токсические вещества и передавать ими необлученным клеткам различные повреждения, в частности, признаки нестабильности генома*). Этот эффект воздействия облученных клеток на необлученные получил в зарубежной литературе название «bystander effect» (С. В. Seymour, С. Mothersill, 1997; В.Е. Lehnert, Е. Н. Goodvin, 1997). Он реализуется путем межклеточных контактов и секреции в межклеточные пространства активных веществ.
По-видимому, механизм секреции облученной клеткой активных веществ является одним из способов ее защиты от избытка эндогенных АФК и токсических липидных оксипродуктов, избавления от них при помощи регуляторного открытия пор Б М. Поры во внутренней митохондриальной мембране проницаемы в норме для веществ с молекулярной массой не более 1,5 кДа. Способность их открываться в ответ на накопление АФК предохраняет клетку от накопления ППОЛ и других токсических продуктов. Благодаря большому диаметру открывшихся пор происходит «немедленное выравнивание всех градиентов низкомолекулярных веществ», включая протоны и субстраты окисления (В. П. Скулачев, 1996).
Как показали исследования последних лет, в состав секретируемых веществ могут входить не только АФК, но и другие биологически активные соединения (цитокины или иные факторы, способные повышать в необлученных клетках уровень АФК), белок р53 и др.
Выделившиеся в межклеточную среду экзорадиотоксины (или активные продукты, способные индуцировать эндотоксические вещества после проникновения в другую клетку), проникают в необлученные клетки-соседи и, накапливаясь в достаточных концентрациях, вызывают квазилучевые ответные реакции, т. е. цитогенетические и морфологические изменения, сходные с наблюдаемыми в самих облученных клетках на разных постлучевых стадиях.
Эта способность передавать активные продукты и цито- и генотоксические вещества свойственна как непосредственно облученным
*) Подробнее проблема нестабильности генома будет рассмотрена в конце этой главы.
3. Механизмы действия ионизирующих излучений в малых дозах 347
клеткам, так и части их потомков в последующих поколениях. Важно отметить, что повышение содержания секретируемых веществ наблюдалась при облучении клеток даже в сверхмалых дозах а- и 7-излучения.
Удобным объектом для исследования подобных эффектов излучений в сверхмалых и малых дозах могут служить высоко радиочувствительные лимфоидные клетки — лимфоциты, дифференцирующиеся ооциты, сперматогонии В, кортикальные тимоциты и др. Еще в середине прошлого столетия было обнаружено, что LDbо лимфоидных клеток может составлять всего лишь несколько десятков рад, и их гибель обнаруживает прямую зависимость от времени инкубации. Исследование в то время гибели *) этих клеток показывало зависимость поражения клеток от их химического микроокружения: модифицирующее действие оказывали различные биологически активные вещества, в том числе ППОЛ, антиоксиданты и уровень кислорода в среде.
Для лимфоидных, так же как и других клеток, обнаруживался характерный для облучения в сверхмалых и малых дозах обратный эффект мощности.
В экспериментах на тимоцитах Л. X. Эйдус еще в 1989 г. обнаружил, что не только химический состав микроокружения среды оказывает на клетку модифицирующий эффект, но и концентрация облученных клеток в среде: «чем больше концентрация клеток в облученной среде (до известного предела), тем сильнее лучевое поражение клеток».
