Радиосенсибилизация организмов
Радиосенсибилизация организмов – это повышение чувствительности организма к действию ионизирующей радиации.
Радиосенсибилизаторы – это бромурацил, бромдезоксипуридин (БДУ), азагуанин и др.
Ответственной за радиосенсебилизацию является молекула ДНК, ее модификации галогенированными пиримидинами или пуринами повышает радиочувствительность.
Эффекты радиосенсибилизации:
- хромосомные аберрации;
- ингибирование синтеза ДНК;
- задержка митоза;
- мутации.
Главный механизм радиосенсибилиционного действия БДУ:
- увеличивается уязвимость ДНК, меченной БУ;
- уменьшение способности репарировать поврежденные ДНК, включившие БУ.
Существуют ли другие молекулы мишени?
Мембранная гипотеза. Гибель клеток обусловлена радиационным поражением биомембран. Поражения наружной и (или) внутренней мембраны проявляется в нарушении проницаемости, приводящей к нежелательному переходу молекулы из одной части клетки в другую. Это может привести к изменению в метаболизме и к гибели клетки.
Сульфгидрильная гипотеза.
- SH- и -S-S-группы являются центрами ферментов (нуклеаз);
- ферменты, содержащие SH- и группы, более радиочувствительные, их поражение ведет к гибели клетки;
- экзогенное введение SH и S-S соединений защищает объекты от лучевого воздействия.
Схема 1 – Пострадиационное изменение клеточного цикла
(Ш. Окада, 1974, А. Горовая, 1995)
Образование гигантских клеток
Образование гигантских клеток с ростом дозы облучения и увеличении времени после облучения доля гигантских клеток возрастает:
по причине:
1) клетки не делятся или угнетение клеточного деления;
2) клетки сливаются (дочерние);
3) результат общего синтеза клеточных компонентов (эндоредупликация).
Судьба гигантских клеток
В конце концов, гигантские клетки погибают. Среди них различают:
а) клетки с измененной плоидностью;
б) они лопаются, не выдерживая сдавливания;
в) они пытаются вступить в митоз и гибнут по типу репродуктивной гибели.
Объем гигантских клеток в 100 раз и более больше нормальных клеток.
Этот показатель «гигантских клеток» (частота гигантских клеток) применяют для оценки эффективности радиотерапии при онкозаболеваниях.
Гибель облученных клеток различают: интерфазная гибель и репродуктивная.
Интерфазную гибель называют не метатической, немедленной и гибель в отсутствии деления. Возможны три типа интерфазной гибели:
1. Интерфазная гибель неделящихся клеток и (или) клеток с ограниченной способностью к делению (малые лимфоциты и тимоциты). Гибель таких клеток при облучении малыми дозами (десятками рад).
2. Интерфазная гибель неделящихся (нервные и мышечные) и медленно делящихся (клетки печени) клеток. Для летального поражения этих клеток нужны большие дозы облучения (от нескольких нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч рад).
3. Инетерфазная гибель делящихся клеток (культура клеток млекопитающих) после облучения большими дозами радиации.
Примеры:
Гибель из-за поражения костного мозга (причина – интерфазная гибель типа лимфоцитов и тимоцитов).
Поражение ЦНС (причина – интерфазная гибель нервных клеток).
Интерфазная гибель увеличивается с ростом дозы и временем облучения.
Репродуктивная гибель. Быстро делящиеся клетки погибают от «репродуктивной» гибели, которая наступает после облучения средними дозами (менее 1000 рад).
Термин «репродуктивная гибель» означает потерю клетками способности продуцировать жизнеспособное потомство, которое способно длиться далее.
Существуют термины:
«митотическая гибель», «гибель при делении»;
«отсроченная гибель» – через несколько часов после облучения;
«метаболическая гибель» – гибель как потеря метаболической активности и т.п.
Репродуктивная гибель возрастает с ростом дозы и временем облучения.