Учебный материал Радиочувствительность

Проблема радиочувствительности занимает центральное место в радиобиологии и радиационной медицине. Познание природы радиочувствительности и механизмов ее регуляции имеет как теоретическое, так и практическое значение, т. к. позволяет разрабатывать методы управления лучевыми реакциями тканей.

Радиочувствительность — это чувствительность биологических объектов к действию ионизирующих излучений.

Наиболее часто в качестве меры радиочувствительности используется ЛД₅₀ — доза облучения, вызывающая гибель 50 % облученных организмов за различное время после облучения (в зависимости от вида живых организмов). Различные виды живых организмов существенно различаются по своей радиочувствительности.

Степень радиочувствительности существенно варьирует в пределах одного вида (индивидуальная радиочувствительность); в пределах одного организма клетки и ткани также значительно различаются по своей радиочувствительности.

На клеточном уровне радиочувствительность зависит от ряда факторов:

• организация генома (в т. ч. кариопикнотический индекс);

• состояние системы репарации ДНК;

• содержание в клетке антиоксидантов;

• активность ферментов, утилизирующих продукты радиолиза воды (каталазы, супероксиддисмутазы и т. д.);

• интенсивность окислительно-восстановительных процессов.

На тканевом уровне выполняется правило БергоньеТрибондо: радиочувствительность ткани прямо пропорциональна пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцировки составляющих ее клеток. Следовательно, наиболее радиочувствительными в организме будут ткани, имеющие резерв активно размножающихся малодифференцированных клеток (кроветворная ткань, гонады, эпителий тонкого кишечника). Наиболее радиорезистентными будут высокоспециализированные малообновляющиеся ткани (мышечная, костная, нервная). Исключение из правила БергоньеТри-бондо — лимфоциты. Эти высоко специализированные клетки отличаются высокой радиочувствительностью.

На органном уровне радиочувствительность зависит не только от радиочувствительности тканей, составляющих данный орган, но и от его функций. На популяционном уровне радиочувствительность зависит от следующих факторов:

• особенностей генотипа (в человеческой популяции 1012% людей отличаются наследственно обусловленной повышенной радиочувствительностью);

• физиологического (сон, бодрствование, беременность) или патофизиологического состояния организма (хронические заболевания, ожоги, травмы);

• пол (наиболее радиочувствительны мужчины);

• возраст (наименее чувствительны люди зрелого возраста).

Особенности радиочувствительности во внутриутробном периоде развития

Опасность внутриутробного облучения обусловлена высокой радиочувствительностью малодифференцированных тканей плода. Эффекты могут выявиться либо сразу после рождения, либо в отдаленные сроки после облучения.

Характер развивающихся отдаленных эффектов будет зависеть от физических характеристик ионизирующего излучения и от возраста плода на момент облучения. Особенно важна стадия внутриутробного развития, на которую пришлось облучение, т. к. дифференцировка систем и органов происходит в определенные сроки развития, что и определяет тип повреждения.

При облучении беременных женщин выделяют четыре классических эффекта у потомства:

1. эмбриональная, неонатальная и постнатальная гибель плода (наиболее высокий риск внутриутробной смерти наблюдается при облучении в преимплантационный период; чтобы избежать облучения на ранних, нераспознанных стадиях беременности плановые рентгенодиагностические процедуры у женщин детородного возраста рекомендуется проводить только в первые 10 суток после начала менструации);

2. врожденные пороки развития (наблюдаются в основном при облучении в период основного органогенеза);

3. нарушения роста и физического развития (задержка внутриутробного развития);

4. нарушение функции центральной нервной системы (радиационные эффекты могут возникать при гибели глиальных или нейронных клеток-предшественников, в результате гибели постмитотических, но все еще незрелых нейронов или гибели «клеток-поводырей» — мигрирующих нейронов, в результате чего повышается риск развития умственной отсталости у детей).

Кроме перечисленных выше эффектов, при внутриутробном облучении возможно развитие и другой патологии, в том числе онкологических заболеваний, нарушения течения беременности; отклонение функции иммунной (нарушения лимфопоэза) и эндокринной систем (снижение йодпоглотительной и гормонсинтезирующей функции щитовидной железы).