Войти
Радиочувствительность - это относительная восприимчивость клеток, тканей, органов или организмов к вредному воздействию ионизирующего излучения.
Ячейки наименее чувствительны в фазе S, затем в фазе G1, затем в фазе G2 и наиболее чувствительны в М-фаза клеточного цикла. Это описывается «законом Бергонье и Трибондо», сформулированным в 1906 году: рентгеновские лучи более эффективны для клеток, которые обладают большей репродуктивной активностью.
Из своих наблюдений они пришли к выводу, что быстро делящиеся опухолевые клетки, как правило, более чувствительны, чем большинство клеток организма. Это не всегда правда. Опухолевые клетки могут быть гипоксическими и, следовательно, менее чувствительными к рентгеновским лучам, поскольку большинство их эффектов опосредовано свободными радикалами, образующимися при ионизации кислорода.
Между тем было показано, что наиболее чувствительными клетками являются те, которые недифференцированы, хорошо питаются, быстро делятся и высокоактивны метаболически. Среди клеток организма наиболее чувствительными являются сперматогонии и эритробласты, эпидермальные стволовые клетки, стволовые клетки желудочно-кишечного тракта. Наименее чувствительными являются нервные клетки и мышечные волокна.
. Очень чувствительными клетками также являются ооциты и лимфоциты, хотя они и являются покоящимися клетками. и не соответствуют критериям, описанным выше. Причины их чувствительности не ясны.
Также, похоже, существует генетическая основа для различной уязвимости клеток к ионизирующему излучению. Это было продемонстрировано на нескольких типах рака и в нормальных тканях.
Повреждение клетки может быть летальным (клетка умирает) или сублетальным (клетка может восстанавливать себя). Повреждение клеток может в конечном итоге привести к последствиям для здоровья, которые могут быть классифицированы как тканевые реакции или стохастические эффекты в соответствии с Международной комиссией по радиологической защите.
Тканевые реакции имеют порог облучения, при котором они не появляются и над которыми обычно появляются. Фракционирование дозы, мощность дозы, применение антиоксидантов и другие факторы могут повлиять на точный порог, при котором возникает тканевая реакция. Тканевые реакции включают кожные реакции (эпиляцию, эритему, влажное шелушение), катаракту, заболевания кровообращения и другие состояния.
Стохастические эффекты не имеют порога облучения, являются случайными, и их нельзя избежать. Их можно разделить на соматические и генетические эффекты. Среди соматических эффектов наиболее важным является вторичный рак. Он возникает потому, что радиация прямо или косвенно вызывает мутации ДНК . Прямые эффекты вызваны ионизирующими частицами и самими лучами, в то время как косвенные эффекты вызваны свободными радикалами, особенно образующимися при радиолизе воды радиолизе и радиолизе кислорода. Генетические эффекты определяют предрасположенность потомства к радиочувствительности. Этот процесс еще не совсем понятен.
В течение десятилетий считалось, что основной клеточной мишенью для радиационного повреждения является молекула ДНК. Это мнение было опровергнуто данными, показывающими, что для увеличения выживаемости клетки должны защищать свои белки, которые, в свою очередь, восстанавливают повреждения в ДНК. Важную роль в защите белков (но не ДНК) от вредного воздействия активных форм кислорода (ROS), которые являются основным механизмом радиационной токсичности, играют неферментативные комплексы ионы марганца и небольшие органические метаболиты. Было показано, что эти комплексы защищают белки от окисления in vitro, а также увеличивают радиационную выживаемость мышей. Было показано, что применение синтетически восстановленной защитной смеси с марганцем сохраняет иммуногенность вирусных и бактериальных эпитопов при дозах облучения, намного превышающих те, которые необходимы для уничтожения микроорганизмов, что открывает возможность для быстрой вакцины для всего организма. производство. Было показано, что внутриклеточное содержание марганца и природа комплексов, которые он формирует (оба измеряются с помощью электронного парамагнитного резонанса ), коррелируют с радиочувствительностью бактерий, архей, грибов и клеток человека. Также была обнаружена связь между общим содержанием марганца в клетках и их вариациями, а также клинически предполагаемой радиореактивностью в различных опухолевых клетках - открытие, которое может быть полезно для более точных радиодозировок и улучшения лечения больных раком.
