7.2.4. Компенсаторне відновлення

Цей тип післярадіаційного відновлення є найменш вивченим в радіобіології, хоча компенсаторне посилення окремих функції у опро­мінених іонізуючими випромінюваннями організмів доводиться спостерігати нерідко. Серед них можна виділити два основних типи компенсаторних реакцій. Перший з них зв'язаний з виконанням непошкодженими внаслідок опромінення клітинами, тканинами, органами не вла­стивих їм функцій. Другий - з посиленням функцій, коли непошкоджені клітини, тканини, органи посилюють власне навантаження з метою надолуження функції інших, які їх втратили.

Дедиференціація спеціалізованих клітин і тканин. У перебігу розвитку організму в ньому відбувається формування спеціалізованих клітин, тканин і органів за рахунок виникнення протягом морфогенезу відмінностей між однорідними клі­тинами і тканинами - процес диференціації. Так, меристематична клітина після здійснення декількох (п'яти-семи) поділів перехо­дить до розтягнення, в процесі якого змінюється її форма і збіль­шуються розміри, потім до диференціації, при якій зовнішньо одна­кові клітини набувають різних властивостей та формують різні типи тканин, і далі до спеціалізації, яка характеризується різними рів­нями метаболічної активності і ступенем структурної органі­зації тканин і органів.

Звичайно, диференціація необоротна. Але в умовах пошкодження тканин, при злоякісному рості і деяких інших ситуаціях, що ведуть до зміни балансу фізіолого-активних речовин, природний хід руху клітин по життєвому циклу порушується, і вони можуть набути здатності до диференціації в зворотному напрямі, то­бто дедиференціації. Саме такі умови можуть скластися при опроміне­нні рослин, коли, як згадувалося, змінюється баланс фітогормонів, і клітини меристеми втрачають здатність до поділу. При цьому диференційовані клітини починають ділитися і стають джерелом відновлення меристеми або виникнення нових твірних тканин.

Дедиференціація – один з найяскравіших прикладів компенсаторного відновлення, коли опромінені клітини набувають не властивих їм функцій.

До компенсаторного шляху післярадіаційного відновлення слід віднести нерідко констатоване після опроміненні посилення функцій клітин, тканин і органів, які зберегли свої функції. Так, при опроміненні кущових форм злаків при зменшенні кількості стебел ті, що вижили, як правило, бувають більш рослими і міцнішими, ніж окремі стебла в неопроміненому контролі. При пошкодженні гене­ративних органів і зменшенні кількості зав'язі на рослині сформо­вані колоски, стручки, плоди виявляються більш продуктивними, ніж в контролі. При зменшенні кількості зерен в суцвітті ті, що залишились, за абсолютною масою перевищують контро­льні.

Ці факти можна пояснити з позицій зміни характеру перерозпо­ділу поживних речовин, що надходять з кореневої системи - те, що призначалося для семи, дістається одному. В цьому відношенні не менш ілюстративними, але однозначно трактованими з позицій компен­саторного посилення функцій, є дані, одержані на рівні клітин, тканин. Зокрема, вище згадувалось, що при γ-опроміненні ро­слин в дозах, при яких кількість клітин в меристемах зменшується в 2-3 рази, різко зростає швидкість їх поділу. Виявляється, що клітини, які залишаються непошкодженими або відновили здатність до поділу, намагаючись поновити початковий клітинний об'єм меристеми, починають активно розмножуватися. В цей період після короткочасного гальмування швидкість поділу клітин суттєво зростала - майже на чверть скорочувалась тривалість їх клі­тинного циклу. Потім, по мірі досягнення меристемою норми, вона поступово збільшувалась і досягала початкового рівня (рис. 7.11).

Таке, навіть короткочасне, але досить суттєве посилення шви­дкості поділу клітин є характерним прикладом прояву компенсаторних явищ на рівні клітинної популяції.

Свідченням компенсаторного типу відновлення може бути нерід­ко спостережуване після опромінення у пошкоджуючих дозах тимчасо­ве посилення синтезу нуклеїнових кислот, білків, фітогормонів, фе­рментів, макроергічних та інших сполук. Саме наслідком всіх цих процесів і є посилення поділу клітин, яке можна вважати їх інтегральним показником.

В цілому, розуміючі під терміном "відновлення” сукупність про­цесів, що забезпечують збереження організму від пошкодження або загибелі при дії іонізуючої радіації як системи, якій притаманне виконання певних функцій, варто уважно вивчати особливості прояву певних його реакцій, спрямованих на відновлення саме втрачених функцій. Управляючи цими процесами, можна сприяти більш або менш значному відновленню опромінених організмів у післярадіаційний період.