Средства профилактики радиационных поражений (радиопротекторы)

В конце сороковых — начале пятидесятых годов про­шлого века в истории радиобиологии произошло событие, со­поставимое по своей значимости с открытием поражающего действия ионизирующих излучений: открытие радиозащитного эффекта, суть которого заключалась в доказательстве феномена повышения радиоустойчивости организма млекопитающих с помощью химических соединений. Поскольку эти соединения проявляли противолучевое действие только при введении до облучения, они получили название «радиопротекторов».

По современной классификации к радиопротекторам относятся вещества (препараты или рецептуры), которые при профилак­тическом применении способны оказывать защитное действие, проявляющееся в сохранении жизни облученного организма или ослаблении степени тяжести лучевого поражения с про­лонгацией состояния дееспособности и сроков жизни.

В отличие от других радиозащитных средств, противо­лучевой эффект для радиопротекторов среди прочих фармако­логических свойств — основной. Он развивается в первые ми­нуты или часы после введения, сохраняется на протяжении от­носительно небольших сроков (до 2-6 ч) и проявляется, как правило, в условиях импульсного и других видов острого об­лучения.

Действие радиопротекторов направлено прежде всего на защиту костного мозга и других гемопоэтических тканей, по­этому препараты этой группы целесообразно применять для профилактики поражений, вызываемых облучением в «костно­мозговом» диапазоне доз (1-10 Гр.).

Радиозащитная активность радиопротекторов оценивается обычно в единицах так называемого фактора изменения дозы (ФИД), представляющего собой отношение доз, вызывающих равнозначный биологический эффект при использовании пре­парата и в облученном контроле.

Впервые радиозащитные свойства были открыты у ами-ноалкилтиолов (цистеин, глутатион, цистеамин и его дисуль­фид цистамин) и вазоактивных аминов (серотонин, норадрена-лин, гистамин и др.). Последующие многолетние исследования по изысканию препаратов, обладающих профилактическим противолучевым действием, показали, что наиболее эффектив­ные радиопротекторы относятся, как правило, к двум классам химических соединений:

— аминотиолы (2-аминоэтилизотиуранит, 2-аминоэтилтиазолин, 2-аминоэтилтиофосфат, З-аминопропил-2-аминоэтилтиофосфат и др.);

— агонисты рецепторов биологически активных аминов, способные через специфические клеточные рецепторы вызывать острую гипоксию и угнетение метаболизма в радио­чувствительных тканях (стимуляторы альфа- и бета-адренергических, аденозиновых, серотониновых, гистамино-вых и ГАМК-ергических рецепторов).

Под радиозащитным эффектом понимают снижение частоты и тяжести постлучевых повреждений уникальных биомолекул и (или) стимуляцию процессов их пострадиацион­ной репарации. Согласно современным представлениям, радио­защитный эффект связан с возможностью снижения косвенно­го (обусловленного избыточным накоплением в организме продуктов свободно-радикальных реакций: активных форм ки­слорода, оксидов азота, продуктов перекисного окисления ли-пидов) поражающего действия ионизирующих излучений на критические структуры клетки — биологические мембраны и ДНК. Указанный эффект может быть достигнут двумя путями:

— прямым участием молекул радиопротектора в «кон­куренции» с продуктами свободно-радикальных реакций за «мишени» (инактивация свободных радикалов, восстановление возбужденных и ионизированных биомолекул, стимуляция ферментативных и неферментативных звеньев антиоксидант-ной системы организма и т. д.);

— «фармакологическим» снижением содержания ки­слорода в клетке, что ослабляет выраженность «кислородного эффекта» и проявлений оксидативного стресса.

По современным представлениям, основные механизмы реализации радиозащитного эффекта аминотиолов связаны с:

— переносом атома водорода из 5Н-группы аминотиола к радикалу макромолекулы с последующей ее химической ре­парацией;

— изменением четвертичной структуры ДНК вследст­вие нейтрализации ее молекулы;

— образованием диаминовых связей между дисульфи­дами аминотиолов и молекулой ДНК с фиксацией ее в жидкок­ристаллическую структуру;

— угнетающим влиянием аминотиолов на клеточный метаболизм, синтез ДНК и митотическую активность клеток вследствие тканевой гипоксии.

Механизм противолучевого действия второй большой группы радиопротекторов — так называемых радиопротекто­ров рецепторного действия (агонисты адренергических, серо-тонинергических и гистаминергических рецепторов), связан с их гипоксическим эффектом, то есть с ограничением доступа кислорода к радиочувствительным органам и тканям и связан­ным с этим снижением косвенного поражающего действия ио­низирующих излучений.

К настоящему времени наиболее подробно изучены меха­низмы реализации радиозащитного действия некоторых агони-стов серотониновых рецепторов (мексамин), а также альфа-адреномиметиков (индралина, нафтизина, мезатона) — самых эффективных представителей этой группы радиопротекторов. Показано, что у мексамина фактор циркуляторной гипоксии за счет вазоконстрикции является решающим в реализации его радиозащитного действия. Сосудосуживающий эффект препа­рата обусловлен не только его прямым влиянием на серотони-новые рецепторы сосудистой стенки, но и вызываемым радио­протектором выбросом адреналина, норадреналина и гистами-на в кровь.

В заключение следует отметить, что противолучевой эф­фект радиопротекторов (как серосодержащих, так и рецептор­ного действия) на клеточном уровне осуществляется путем снижения поражающего действия ионизирующих излучений главным образом на стволовой пул гемопоэза, предопределяет большую интенсивность репаративных и регенеративных про­цессов и, в конечном итоге, скорость восстановления всей ге-мопоэтической системы.