Пострадиационное восстановление (репарация) клетки

Многие радиационные повреждения репарируются.

Феномен восстановления обусловлен тем, что если повреждения не приводят клетку к гибели, то при определенных условиях могут быть устранены системами ферментативной репарации. Такие повреждения называют потенциальными. Их дальнейшая судьба после возникновения двоякая: либо они репарируются, тогда клетка выживает, либо реализуются, тогда клетка погибает.

В отношении репродуктивной гибели клеток наиболее изучены 2 вида потенциальных повреждений – сублетальные повреждения, выявляемые методом фракционированного облучения, и потенциально летальные – выявляют по изменению выживаемости клеток под влиянием изменения условий, в которых они находятся в первые часы после облучения.

Например, не исключено, что часть двойных разрывов ДНК, образовавшихся при облучении клеток в предсинтетической период, м. б. восстановлена за время, оставшееся до репликации ДНК, а те из них, что клетка не успела «залечить» до момента синтеза ДНК, становится летальными и вызывают её гибель, образуя аберрации хромосом. Очевидно, что эффективность репарации, т.е. долю выживших клеток, можно увеличить, если искусственно удлинить период G₁.

Репарация таких повреждений в клетке может быть различна по времени.

Медленное восстановление

(в течение нескольких часов)

Различают

Быстрое восстановление (30-40 мин).

Медленное восстановление происходит в условиях нормального метаболизма. Снижение температуры t до 20⁰ С во время или сразу после облучения затормаживает процессы реализации, но не влияет на одновременно идущие восстановительные реакции, в результате чего поражение клеток уменьшается.

Понижение температуры t с 20 до 2-0⁰ С приводит к существенному снижению выживаемости. Выдерживание клеток, облученных при 0⁰С, в воде при t= 28⁰С уже через 30-40 мин происходит быстрое повышение выживаемости Þ– быстрое восстановление.

Теория Элкинда: если повреждение в клетке не тяжелое, то – репарация полная, если повреждение многочисленные, то полностью восстановиться клетка не может. Если дробное облучение, то повреждений меньше, т.к. повреждения от 2-го облучения образуется в клетках, которые частично восстановились после 1-го.

Þ дробное вызывает меньше повреждение, чем однократное

Радиочувствительность выживших после облучения клеток не отличается от контрольных, т.к. степень их восстановление не уменьшается при повторных экспозициях.

Эффективность восстановлению (ЭВ) от сублетальных повреждений оценивают по величине фактора восстановления (ФВ) –по величине разности доз двукратного (Д₂) и однократного (Д₁) облучения, требуемых для достижения одинакового эффекта (ЭВ = Д₂ -Д₁). В случае дробления дозы на N фракций ЭВ = (Д₂ - Д₁) · (N-1). Величина ФВ зависит от собственной интенсивности восстановления и от скорости перехода клеток в более чувствительные фазы цикла, причем эти процессы противоположно влияют на радиочувствительность клеток в момент 2-го облучения.