Тема: модификация радиочувствительности. Кислородный эффект

Лекция № 13

Вследствие влияния различных факторов на облучаемую систему может изменяться степень проявления радиобиологического эффекта. Такие влияния называются модифицирующими.

Радиомодифицирующие агенты — факторы, способные изменять (ослаблять илиусиливать) радиочувствительность клеток, тканей и организма в целом.

В радиобиологии является важным нахождение путей активного и избирательного воздействия на радиочувствительность — ослабления ее или усиления в зависимости от необходимости, т.е. овладение способами управления радиочувствительностью.

Наиболее активно эта проблема начала развиваться в конце 40-х — начале 50-х годов, когда в результате реальной угрозы возникновения массовых лучевых поражений человека во всех развитых странах мира внимание ученых было привлечено к поиску средств противолучевой защиты.

В начале 50-х годов появились сообщения о реальной возможности ослабления летального эффекта облучения животных путем предварительного (перед облучением) введения в организм некоторых химических соединений. Они получили название протекторов (от лат. рrоtесtоr — защитник, покровитель), а сам процесс ослабления поражения назвали х имической защитой. К настоящему времени испытаны десятки тысяч химических соединений, среди которых многие обладают противолучевыми свойствами.

Не менее активно разрабатывается и альтернативная сторона проблемы, возникшая несколько позднее — поиск средств, усиливающих лучевое поражение. В этом прежде всего заинтересована радиационная онкология, так как радиорезистентность многих опухолей не позволяет подвергнуть их облучению в нужной степени из-за опасности необратимого повреждения нормальных тканей. Такие средства, снижающие радиорезистентность, были найдены. Они получили название сенсибилизаторов. Разработка путей сенсибилизации идет параллельно с получением новых сведений о механизмах лучевого поражения клетки: используют, например, средства, усиливающие первичное поражение ДНК, ингибиторы восстановления, агенты, синхронизирующие клетки на наиболее радиочувствительной стадии клеточного цикла или, напротив, избирательно повреждающие клетки на радиорезистентных стадиях.

Поэтому по характеру различают позитивную и негативную модификацию радиочувствительности, соответственно усиление и ослабление лучевого поражения, приняв, что и то и другое может быть достигнуто независимо от времени использования (до или после облучения) модифицирующего агента.

Возможны три основных результата комбинированного воздействия двух (или нескольких) агентов:

1. аддитивность, когда результат совместного действия равен сумме эффектов каждого из агентов, независимо от последовательности их применения;

2. синергизм, когда результат совместного их применения превосходит эффект, ожидаемый от аддитивного действия;

3. потенцирование, когда действие одних агентов, как и при синергизме, усиливается другими, которые сами по себе (в отличие от синергизма) наблюдаемого эффекта не вызывают.

Таким образом, в классической интерпретации радиосенсибилизация, являясь разновидностью эффекта потенцирования, представляет собой лишь частный случай усиления радиочувствительности.

Эффект модификации следует оценивать независимо от времени применения модифицирующего агента (до, во время или после облучения) и степени его собственной активности (по регистрируемому показателю), а лишь по конечному результату — ослаблению или усилению поражени я.

Группы радиомодификаторов:

1) профилактические - вещества, которые эффективны при условии действия до облучения; очевидно, их радиозащитная функция связана с тем, что они индуцируют процессы, которые сопровождаются ростом радиорезистентности;

2) собственно радиомодификаторы – вещества, которые являются активными лишь в том случае, когда присутствуют в момент облучения. Большей частью они взаимодействуют с кратковременными продуктами, которые возникают в клетках вследствие облучения. Эти вещества принадлежат к группе собственно радиопротекторов, так как под их влиянием инактивируются продукты радиолиза, и, следовательно, уменьшается выход радиационных повреждений макромолекул в клетках;

3) терапевтические – вещества, которые являются активными в случае попадания в организм после облучения. Их радиозащитное действие обусловлено активацией репарационных процессов или влиянием на другие процессы пострадиационного восстановления, в частности на репопуляцию. Очевидно, терапевтические радиопротекторы являются положительными радиомодификаторами.

В частности, выделены так называемые средства ранней терапии, эффективные при применении непосредственно или в ближайшее время после облучения. К ним относятся, например, препараты ДНК, гемотрансплантаты, полисахаридные комплексы и др.

Очевидно, профилактические модифицирующие влияния следует рассматривать как модификацию радиочувствительности организма.