Введение к работе
Актуальность исследования.
Среди средств модификации острой лучевой болезни (ОЛБ)
наиболее чистыми с точки зрения экологии организма являются методы
физической модификации, так как они не сопряжены с введением в
организм каких-либо дополнительных факторов биологического
происхождения (костный мозг здорового донора, различные
биостимуляторы) или химических веществ (аминотиолы,
индолилалкиламины, инертные газы с целью создания гипоксии в тканях и т.д.). Однако модификация ОЛБ такими известными "физическими" факторами как холод или иммобилизация сопряжена с утратой физической и социальной активности защищаемого объекта. В конечном итоге подобные варианты физической модификации во многом неопределенны по механизму биологической реализации, так же как и действие многих химических модификаторов (Вартанян Л.П., 1998). Наиболее интересным подходом в области физической модификации радиочувствительности представляется изотопное замещение части легкой воды организма на тяжелую, поскольку механизм физического действия дейтерия (D) на молекулярном уровне предельно прост: водородная связь в макромолекулах с дейтерием прочнее, и в силу этого вторичная структура всех макромолекул (нуклеиновых кислот, белков и особенно ферментов) в "дейтерированном" организме более устойчива. Обмен D -Н происходит быстро и равномерно во всем организме по легкообмениваемым связям групп -SH, -ОН, -NH2, обратное замещение происходит также полно, быстро и без последствий.(Шутко А.Н.,1967; Шутко А.Н., Шатинина Н.Н.,1972). Принципиально важным является то обстоятельство, что при изотопном замещении химический состав субстанций и сред организма не изменяется. Вместе с тем производимые дейтерием на молекулярном
уровне изменения равносильны замедлению "биологических часов", и, следовательно, могут обеспечивать феномены протекции. Побочные негативные следствия такого замещения на клеточных моделях проявляются в виде радиосенсибилизации с фактором изменения дозы (ФИД~4,5), но только при практически полном-замещении протия на-дейтерий в среде (Ben-Hur Е., Riklis Е., 1980; Ben-Hur Е. et al.,1980).
Исходя из изложенного, целью работы явилось изучение возможностей физической радиопротекции путем частичного изменения изотопного состава водорода в организме с использованием тяжелой воды D20.
Задачи исследования.
-
Разработать методику применения D20 в. качестве физического протектора.
-
Оценить протективные свойства D20 при острой лучевой болезни с учетом наиболее распространенных ее синдромов и возраста животных.
-
Оценить протективные свойства D20 по критерию радиогенной лейкемизации у мышей, перенесших острую лучевую болезнь.
-
Выявить основные механизмы развития феноменов протекции, их возрастные особенности.
Научная новизна.
- Впервые представлены доказательства того, что в период
изотопного замещения протия на дейтерий в организме сокращается общий
объем синтеза нуклеиновых кислот и замедляется их катаболизм
преимущественно в тканях с быстрым темпом клеточного обновления;
*'- - впервые продемонстрирована избирательность протективного
действия изотопного замещения только при костномозговой форме острой лучевой болезни, вызванной облучением в ЛД > 50/30;
- впервые обоснована возможность эффективной защиты
дейтерием от рентгеновского излучения не только в режиме однократного,
но и фракционированного воздействия;
- впервые обнаружено, что среди переживших ОЛБ защищенных
дейтерием животных лейкозогенное действие радиации в отдаленном
периоде проявляется в меньшей степени;
- впервые показана зависимость проявления лейкозогенного
действия радиации от состояния пролиферативной активности органов
лимфопоэза в момент облучения.
Научно-практическая значимость.
Результаты исследования пополняют существующий узкий список протекторов, действующих на физической основе, качественно новой .их разновидностью - изотопным протектором. Полученные количественные параметры концентрации дейтерия, дозовые пределы радиации ограничивающие эффект, возрастная специфика применения D20 необходимы для дальнейшего совершенствования методов изотопной защиты человека. Разработана и апробирована концентрационно-временная схема введения дейтерия в организм для эффективной защиты его от повторных облучений.
Положения, выносимые на защиту.
-
Радиомодификация возможна без изменения химического состава организма, его температуры и ограничения двигательной активности, а только за счет изменения энергии водородных связей после замены протия на дейтерий в легкообменивающих водород молекулярных структурах.
-
С учетом полной и быстрой обратимости изотопного обмена Н ^ D в биологических структурах, ослабление лейкозогенеза в отдаленном периоде у переживших в результате защиты острую лучевую болезнь
животных определяется только увеличением радиорезистентности лимфоиднои ткани - мишени леикозогенного действия радиации в момент облучения.
Разработанные в исследовании методы использованы при выполнении клинической тематики (N госрег.78017480), в частности для изучения аспектов метаболических связей опухоли и организма.
Апробация работы. Результаты доложены на конференциях: "Восстановительные и компенсаторные процессы при лучевых поражениях" (С-Петербург, 1992), "Современные достижения медицинской радиологии" (С-Петербург, 1993), "Актуальные вопросы медицинской радиологии" (С-Петербург, 1998).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 53 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований с их обсуждением, завершается работа заключением и выводами. Библиографический указатель включает 15 отечественных и 16 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 9 таблицами и 11 рисунками.
