Cтраница 1
Пострадиационное нарушение этого процесса может быть следствием и повреждения системы регуляции активности генов, ответственных за синтез индивидуальных ферментов, которые катализируют отдельные этапы указанного процесса. Например, показано, что ионизирующие излучения вызывают дерепрессию ДНК-матрицы в печени и репрессию - в селезенке, тогда как скорость синтеза РНК на функционирующих цистронах не изменяется. Эти данные удовлетворительно коррелируют с экспериментально полученными результатами. [1]
Пострадиационные нарушения пиримидинового обмена ( особенна в радиочувствительных тканях), развивающиеся по принципу каскадного усиления, создают дефицит предшественников нуклеиновых кислот и, как следствие, вызывают подавление процесса транскрипции в критических органах. Характерно, что биосинтез de novo УМФ поражается гораздо раньше и значительно сильнее, чем матричная активность ДНК. [2]
Не вызывает сомнения, что пострадиационное нарушение клеточного деления в значительной мере обусловлено повреждением генетического аппарата. Установлено, например, что уменьшение количества ДНК, РНК и белка в полушариях и в остальной части головного мозга, а также масса мозга при определении как сразу после рождения, так и в возрасте 21; 63 и 160 сут не зависят от мощности дозы Y-лучей в диапазоне 0 01 - 0 47 Гр / мин при облучении крыс на 18 - е сутки беременности в дозе 4 и 8 Гр. Повышение мощности дозы усиливает зависимое от дозы облучения снижение содержания ДНК. [3]
Предметом дискуссии остается вопрос о значении пострадиационного нарушения утилизации АТФ для изменения ее фонда в клетках тканей облученных животных. Участие АТФ в качестве субстрата в огромном числе биохимических процессов позволяет ожидать, что лучевое поражение этих процессов должно сопровождаться накоплением в клетках неиспользованной АТФ. Однако имеются сведения о том, что утилизация АТФ ( по крайней мере в изолированных ядрах тимоцитов) практически не изменяется после облучения крыс [ Betel I. Более того, многочисленные исследования свидетельствуют об уменьшении концентрации АТФ в тканях животных в пострадиационный период. По-видимому, нарушение утилизации АТФ не играет существенной роли в развитии дефицита АТФ в ходе лучевой болезни. [4]
Приведенные выше данные свидетельствуют о существенном вкладе внутриклеточного фонда пиримидиновых предшественников в пострадиационное нарушение нуклеозид - и нуклеотидкиназных реакций. Важную роль в регуляции внутриклеточного фонда свободных нуклеотидов в норме играет 5 -нуклеотидаза, неспецифичная в отношении разных б - НМФ. С одной стороны, гидролизуя НМФ, фермент контролирует их содержание в клетке и тем самым - НМФ-киназную реакцию, субстратами которой являются НМФ. С другой стороны, б - нуклеотидаза, уменьшая количество НМФ, повышает концентрацию нуклеозидов - субстратов нуклеозидкиназ, катализирующих обновление фонда НМФ по одному из резервных путей. [5]
Основываясь на этих результатах и анализе историй болезни людей, подвергшихся атомной бомбардировке в Хиросиме и Нагасаки, P. G. Martin полагает, что наблюдавшийся эффект не зависит от мощности дозы при облучении в низких дозах, тогда как при воздействии больших доз увеличение мощности дозы сопровождается более значительными пострадиационными нарушениями. [6]
Книга посвящена анализу механизма действия ионизирующих излучений нее наиболее важные биохимические процессы в клетке. Подробно рассмотрены пострадиационные нарушения обмена предшественников нуклеиновых кислот, биосинтеза белков, метаболизма простагландинов и циклических нуклеотидов. Детально обсужден биохимический механизм интерфазной гибели клеток. Проведен анализ экспериментальных данных о влиянии на клеточный метаболизм ионизирующих излучений с различными мощностями дозы. [7]
Большее число исследований пострадиационного нарушения биосинтеза РНК проведено при использовании излучений с мощностями дозы от 1 - 10 - 5 до 2 - 10 - 3 А / кг. Анализ полученных результатов [ Комар В. Е., Хансон К. П., 1980; Романцев Е. Ф. и др., 1980 ] свидетельствует о зависимости степени радиационного поражения этого процесса от радиочувствительности тканей и вида животных. Наиболее быстрые и резкие изменения биосинтез РНК претерпевает в лимфоидных тканях. Существенные нарушения обмена РНК, например в вилоч-ковой железе, наблюдаются уже в первые часы после облучения. [8]
По-видимому, построение кривой зависимости активности фермента от времени по этим величинам следует считать неправомочным. Отсутствие соответствующих сведений оставляет открытым вопрос о зависимости глубины пострадиационных нарушений от времени года и суток. Не исключено, что наблюдаемые сдвиги в какой-то мере определяются и индивидуальными особенностями. [9]
На пике лучевой болезни нарушается биосинтез АТФ в эритроцитах крови. Полагают, что причиной отмеченных изменений может служить угнетение рибозофосфат - пирофосфокиназы и аденин-фосфо-рибозилтрансферазы, так как образование АДФ и АТФ не претерпевает существенных пострадиационных нарушений. [10]
Установлено, что через 30 мин после этого воздействия резко уменьшается включение метки в АТФ и АМФ, особенно отчетлив этот процесс через 7 ч после юблучения животных на фоне неизменного уровня включения 32Р и АДФ [ Bettendorf G. С помощью неспецифического предшественника нельзя вычленить ту ( или те) биохимическую реакцию, радиационное нарушение которой обусловливает подавление синтеза, поскольку 32Р может включаться в АТФ и другие аденило-звые нуклеотиды на разных этапах биосинтеза пуриновых нуклеотидов de iiovo и по запасным путям. Кроме того, возможен синтез АТФ путем окислительного фосфорилирования. Во всяком случае, наблюдаемые пострадиационные нарушения продукции АТФ в вилочковой железе крыс не могут быть связаны с разведением меченых предшественников АТФ немечеными аналогами эндогенного фонда свободных нуклеотидов, так как в эти же сроки после облучения уменьшаются и концентрации АМФ, АДФ и АТФ. [11]
АТФ; адениловый обмен нарушается практически сразу же после окончания лучевого воздействия. Так, общее v-облучение крыс в дозе 258 мКл / кг уже чере 3 мин повышает включение 1 - 14С - глицина в АТФ приблизительно 6 раз и несколько меньше в АМФ и АДФ изолированных ядер ти-моцитов. Предполагают, что этот эффект является следствием стрессовых воздействий ионизирующего излучения, поскольку вилочковая железа особенно подвержена влиянию гормонов, количество которых в крови резко изменяется вскоре после облучения. В последующем интенсивность включения меченого предшественника в адениловые нуклеотиды быстро снижается и к концу 1-го часа после облучения практически нормализуется. Между 2 - м и 4 - м часом после рентгеновского облучения крыс в дозах 4 80; 8 75 и 14 40 Гр скорость синтеза - АТФ в изолированных ядрах тимоцитов остается на контрольном уровне, хотя образование АТФ уже отчетливо подавляется [ Betel I. По другим данным, пострадиационные нарушения биосинтеза АТФ в этих структурах выявляются через 30 мин после облучения в дозе 258 мКл / кг. В то же время имеются сведения о том, что несмотря на высокую радиочувствительность синтеза ядерной АТФ при общем облучении животных, облучение суспензии ядер не угнетает этот процесс [ Klouwen H. [12]