ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИОСРЕДЫ

В основе первичных радиационно-химических изменений молекул, образующих клетки организма, могут лежать два механизма, обозначаемые как прямое и косвенное действия ионизирующего излучения.

Под прямым действием понимают изменения, которые возникают в результате поглощения энергии излучения биологически важными молекулами, такими как белок или нуклеиновая кислота. Из-за разрыва химических связей в молекуле может нарушиться нормальное ее функционирование.

ТРАВМИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ

ИИ

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИОСРЕДЫ

Косвенное воздействие связано с разрушением более простой молекулы, например молекулы воды (Н2О).

Вода составляет основную массу (до 90 %) вещества в клетках. При радиолизе воды молекула ионизируется заряженной частицей, теряя при этом электрон.

Ионизированная молекула воды реагирует с другой нейтральной молекулой воды, в результате чего образуется высокореактивный радикал гидроксила ОН˙

Свободные радикалы содержат неспаренные электроны и поэтому отличаются чрезвычайно высокой реакционной способностью. Время их жизни в воде не более 10–5 с. За этот период они либо рекомбинируют друг с другом, либо реагируют с растворенным субстратом.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИОСРЕДЫ

В присутствии кислорода образуются и другие продукты радиолиза, обладающие окислительными свойствами — гидропероксидный радикал, пероксид водорода Н2О2 и

атомарный кислород.

Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.

ТРАВМИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ

ИИ

Радиопротекторы

Согласно современным представлениям, механизмы радиозащитного действия радиопротекторов связаны с возможностью снижения косвенного (обусловленного избыточным накоплением в организме продуктов свободнорадикальных реакций: активных форм кислорода, оксидов азота, продуктов перекисного окисления липидов) поражающего действия ионизирующих излучений на критические структуры клетки — биологические мембраны и ДНК.

Радиопротекторы

Указанный эффект может быть достигнут:

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

-прямым участием молекул радиопротектора в «конкуренции» с продуктами свободнорадикальных реакций за «мишени» (инактивация свободных радикалов, восстановление возбужденных и ионизированных биомолекул, стимуляция антиоксидантной системы организма и т. д.);

-торможением под влиянием радиопротектора митотической активности стволовых клеток костного мозга;

-сочетанием всех вышеперечисленных механизмов.

Радиопротекторы

К препаратам, механизм радиозащитного действия которых связан преимущественно с кислородным эффектом, относятся биологически активные амины и их фармакологические агонисты (серотонин и другие индолилалкиламины, фенилалкиламины, мезатон, клонидин, препараты из группы производных имидазола и др.).

Эти препараты вызывают гипоксию преимущественно паренхиматозных органов (и костного мозга), оказывая здесь сосудосуживающее действие. В результате напряжение кислорода вблизи внутриклеточных мишеней ИИ снижается, что сопровождается повышением радиорезистентности кроветворных клеток. Это уменьшает выраженность костномозгового синдрома, которая при дозах облучения до 10 Гр определяет исход лучевого поражения.

Радиопротекторы

Индралин (Б-190) — производное имидазола, агонист а- адренореактивных структур организма.

Индралин является радиопротектором экстренного действия. Препарат предназначен для применения в экстремальных ситуациях, сопровождающихся угрозой облучения в дозах более 1 Гр, для снижения тяжести острого лучевого поражения организма.