Лекция 4

Проблема радиочувствительности в радиобиологии..

Дозы излучения, приводящие к гибели, для разных объектов живой природы различаются в очень широких пределах. Лимфоциты, к примеру, гибнут при дозе в несколько десятков рад, а одноклеточные организмы выдерживают облучение в дозах порядка сотен тысяч рад. Можно утверждать, что каждому биологическому объекту свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации, которая в радиобиологии именуется радиочувствительностью. Есть определенная закономерность изменения радиочувствительности при сравнении различных таксономических групп организмов: теплокровные > холоднокровные > беспозвоночные > простейшие.

Примером крайне низкой радиочувствительности могут послужить бактерии, обнаруженные в канале американского ядерного реактора, где мощность дозы достигала 10⁷ рад в сутки (Micrococcus radiodurens).

Имеется множество данных указывающих на широкий видовой диапазон различий по радиочувствительности в природе.

Степень радиочувствительности сильно варьирует в пределах одного вида (индивидуальная радиочувствительность), а для данного индивидуума зависит также от возраста и пола.

Кроме того, даже в одном организме различные клетки и ткани очень сильно различаются по радиочувствительности, и наряду с чувствительными (кроветворная система, эпителий слизистой тонкого кишечника) имеются устойчивые (мышечная, нервная, костная) ткани, которые принято называть радиорезистентными.

Проблема радиочувствительности занимает центральное место в радиобиологии, поскольку познание природы различий естественной радиочувствительности и радиорезистентности и механизмов ее регуляции имеет не только теоретическое общебиологическое значение, но и обещает важные практические результаты в области искусственного управления лучевыми реакциями тканей, т.е. возможности их ослабления, если речь идет о защите организма, или наоборот, селективного (локального) усиления – при облучении злокачественных опухолей.

Поэтому в интерпретации термина «радиочувствительность» должна быть предельная ясность. В литературе можно встретить рекомендацию различать понятия радиочувствительности и радиопоражаемости как отражающие якобы разные биологические явления. Следуя этой рекомендации, одна и та же ткань, например нервная, является одновременно и радиочувствительной и радиоустойчивой. Это вносит путаницу и опасность неверной интерпретации результатов. Поэтому, когда речь идет о сравнительной радиочувствительности биологических объектов, то понятие радиочувствительности является синонимом их радиопоражаемости. Альтернативными им являются понятия радиоустойчивости или радиорезистентности.

При сравнении радиочувствительности совершенно обязательно использовать адекватные методы и критерии.

На первый взгляд кажется, что радиочувствительность можно характеризовать любой регистрируемой реакцией на облучение, вне зависимости от ее значения для жизнеспособности определенного объекта. Тогда и сравнение различных объектов следует производить по степени проявления данной реакции. Между тем многие лучевые реакции строго специфичны для определенных объектов (в частности, для определенных тканей и систем) и отсутствуют в других.

Например, такая универсальная реакция клеток на облучение, как задержка деления, легко выявляется в активно пролиферирующих тканях, но по вполне понятным причинам не может быть обнаружена в тканях, где клеточное деление выражено слабо или отсутствует.

Сравнительными показателями радиочувствительности не могут служить разнообразные функциональные реакции, являющиеся проявлением высокодифференцированных свойств отдельных тканей, органов и систем. К их числу относится активация и ингибирование специфического метаболизма, продукции определенных ферментов, гормонов и других экскретов и инкретов и т.п..

Обязательным требованием к используемому критерию является его строгая количественная зависимость от дозы излучения. В качестве такого наиболее интегрального критерия радиочувствительности обычно используют либо непосредственно степень снижения выживаемости изучаемых объектов в результате облучения в определенных дозах, либо такие количественные показатели поражения, которые в данном диапазоне доз однозначно связаны определенным отношением в выживаемостью.

Наиболее часто с этой целью используют т.н. величину ЛД₅₀, характеризующую дозу излучения, вызывающую гибель 50% объектов. Величины ЛД₅₀ в природе различаются довольно значительно не только между отдельными таксономическими рядами, но и внутри них и даже в пределах одного вида.

Современный уровень наших знаний не позволяет дать исчерпывающее объяснение различиям в радиочувствительности, хотя очень многие аспекты этого феномена изучены достаточно хорошо.

Доступная литература: (2) – стр.72-73; (9) – стр.27-31; (10) – стр.29-33