- •Список сокращений
- •Содержание
- •Часть 1. Понятие о малых дозах радиации ......................................14
- •Часть 2. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (ринг) и малые дозы радиации ………...............................75
- •Предисловие
- •От автора
- •Часть 1. Понятие о малых дозах радиации
- •1.1. Большое, малое и низкое
- •1.2. Микродозиметрическая теория «малых доз» радиации
- •1.2.1. Чувствительные мишени (“sensitive volume”) биологических систем
- •1.2.2. Разработка понятия о малых дозах радиации в микродозиметрии. Конкретные величины малых доз для излучений с различной лпэ
- •1.2.3. Целесообразность использования микродозиметрических построений о малых дозах радиации в практике радиобиологии и радиационной медицины
- •1.3. Радиобиологический подход к понятию «малые дозы» радиации
- •1.4. Медицинский (эпидемиологический) подход к понятию «малые дозы» радиации
- •1.5. Новая граница «малых доз» радиации в XXI в. — 100 мГр
- •1.5.1. Комитет по биологическим эффектам ионизирующей радиации ан сша (beir)
- •1.5.2. Министерство энергетики сша (doe — Department of Energy)
- •1.5.3. Документ нкдар о немишенных эффектах ионизирующей радиации от 2006 г.
- •1.5.4. Физический факультет в Гарварде (Harvard Physics Department) и Медицинский радиологический центр в Обнинске
- •1.5.5. Институт безопасности развития атомной энергетики ран (ибраэ ран) и др.
- •1.5.6. Понятие о малых дозах радиации в мкрз
- •1.6. «Малые» и «низкие» дозы в соответствии с конъюнктурой исследований
- •1.7. Понятие малой мощности дозы
- •1.8. Чего придерживаться
- •Часть 2. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (ринг) и малые дозы радиации.
- •2.1. Спонтанный мутагенез
- •2.2. Феноменология ринг
- •2.3. Гипотетические механизмы индукции и передачи ринг
- •2.3.1. Инициация ринг: непосредственные повреждения днк или эпигенетические механизмы
- •2.3.2. Индукция ринг активными формами кислорода
- •2.3.3. Ринг и теломеры
- •2.3.4. Дефектность имеющихся теорий о механизмах ринг в свете сути этого феномена
- •2.4. Устоявшиеся обыденно-научные представления о ринг
- •2.4.1. Кармела Мазерсилл с соавторами
- •2.4.2. Дж. Б. Литтл
- •Подпись к рис. 2.4.1
- •2.4.3. Другие авторитетные зарубежные исследователи
- •2.4.4. Авторы из России, Белоруссии и Украины
- •2.5. Почему для ринг при малых дозах радиации складывается конъюнктура в современной радиобиологии и радиационной эпидемиологии
- •2.5.1. Парадоксальность биологического действия ионизирующего излучения
- •2.5.2. Кластерный эффект ионизирующих излучений и малые дозы радиации
- •2.5.3. Ничтожная вероятность индукции канцерогенных мутаций при непосредственном воздействии излучения на гены-мишени в области малых доз
- •2.6. Дозовые закономерности индукции ринг in vitro
- •2.6.1. Факты
- •2.6.2. Те, кто искал дозовый порог для ринг, обычно его и находили
- •2.6.3. Аномалии клеточных систем in vitro
- •2.7. Ринг in vivo
- •2.7.1. Трудность корректной регистрации ринг in vivo. Аберрации хромосом, обнаруживаемые спустя длительные сроки после облучения, не являются однозначным доказательством ринг
- •2.7.2. Экспериментальные подходы для выявления истинной ринг in vivo
- •2.7.3. Ринг in vivo при относительно корректных методических подходах. Возможные артефакты
- •2.8. Ринг после облучения in utero
- •2.9. Кажущиеся «исключения»
- •2.9.1. Линия tk6 лимфобластоидных клеток
- •2.9.3. Клетки HeLa
- •2.9.4. Линия ооцитов китайского хомячка (клетки cho)
- •2.9.5. Мыши линии balb/c
- •2.10. Ринг в документах международных организаций (мкрз, beir и нкдар)
- •Список использованных источников
1.2.3. Целесообразность использования микродозиметрических построений о малых дозах радиации в практике радиобиологии и радиационной медицины
В настоящее время приведенные построения, как и цитированные выше публикации по микродозиметрическому обоснованию величины малых доз, на наш взгляд, в целом позабыты и отошли на второй план. И это понятно, поскольку, если называть малыми дозами рентгеновского и γ-облучения только дозы в доли мГр, то от всей радиобиологии и радиационной медицины малых доз, как и от всей этой проблемы, вообще ничего не останется. Ведь, как отмечалось в нашем фельетоне за 2004 г. [РК12, РК13], «биологические эффекты для доз менее 0,2 мГр (или 0,2 мЗв) зарегистрированы только в трудах члена-корреспондента А.В. Яблокова».
В данной монографии мы не ограничены ее объемом, поэтому имеем возможность подкрепить это наше утверждение 2004 г. примерами. Процитировать что-нибудь из трудов по облучению упомянутого общественного деятеля — это как анекдот рассказать. Из «Мифов о безопасности малых доз радиации» можно узнать, что частота микроядер в лимфоцитах человека увеличивается после облучения в дозах от 0,6 мГр (табл. 8 «Мифов»), а костный мозг крыс чувствителен к 0,01 мГр (табл. 29 «Мифов»). И полезно отметить упоминание об аномалии строения плавников у пресноводных рыб при хроническом облучении с уровнем 0,00000001 Гр/сут. Член-корреспондент РАН А.В. Яблоков тут же, в табл. 30 «Мифов», неверно перевел размерность в 0,1 нГр/сут [РЯ2], что, понятно, в 100 раз меньше действительной величины25. Но и эти 100 раз помогают мало, все равно «по-правильному» получается 0,01 мкГр/сут, что в 660 раз меньше ЕРФ...
В 2003 г. немецкие исследователи К. Роткамм и М. Лёбрих (K. Rothkamm, M. Löbrich) опубликовали в “Proceedings of the National Academy of Sciences USA” свое сенсационное исследование об индукции в клетках фибробластов человека двунитевых разрывов ДНК дозами в 1,2; 5,0 и 20 мГр рентгеновского облучения (90 кэВ). Сверхчувствительный метод регистрации был основан на определении числа фокусов («очагов» — foci) гистона γ-H2AX, фосфорилированного в местах образования двунитевых разрывов [AR13]. С этого времени на Западе начался некоторый микробум в использовании данного метода. К примеру, недавно, в 2007 г., К. Роткамм с соавторами исследовали возможность дозиметрии с помощью определения в лимфоцитах фокусов γ-H2AX при компьютерной томографии [AR12]. Диапазон минимальных доз составил 5–16 мГр. Другими авторами с использованием данного метода не опубликовано результатов для доз менее 10 мГр редкоионизирующей радиации [AS61] (в остальных известных нам работах дозы еще больше).
Цитированные публикации [AR12, AR13, AS61] из “Proceedings of the National Academy of Sciences USA”, “Radiology” и “Radiation Research” — это не всякие обрывки тезисов и местночтимых сборников из «Мифов» члена-корреспондента РАН А.В. Яблокова. Это не странные доклады на форумах по последствиям Чернобыля. Это кажется серьезным. Но, кроме К. Роткамма и М. Лёбриха никто так и не смог получить данных о наличие двунитевых разрывов для доз в единицы, не то что в доли мГр. Таким образом, и здесь ничего не обнаруживается в смысле малых доз с научных, биофизических позиций.
Поэтому, на наш взгляд, обсуждать в области радиобиологии и радиационной медицины микродозиметрические моменты понятия малых доз редкоионизирующей радиации следует только в обобщающих обзорах и в учебных пособиях. Для, так сказать, «общего развития». Но не следует и не следовало даже в 1990-х гг. затемнять наукообразием микродозиметрических построений основанные преимущественно на иных принципах, качественные категории малых доз радиации в биологии и медицине. Приведем только два примера. Вот те же публикации 1990-х гг. [РГ2, РГ3, РГ4, РГ5]. Там углубленно разобрано, что такое малые дозы, когда «единый пролет частицы...» и пр. Сказано, что в биологии это понятие разработано еще недостаточно (и ныне мы можем сказать то же). Но далее идут рассуждения относительно доз, сопредельных с малыми, где, дескать, возникает адаптивный ответ, SOS-репарация и пр. А затем происходит плавный переход к цитогенетическим повреждениям, которые в клетках млекопитающих и исследованной в [РГ2, РГ3, РГ4, РГ5] меристеме ячменя требуют для своей индукции уже десятков мГр. Правда, С.А. Гераськин с соавторами вплоть до 1999 г. [РГ5] ссылались на теоретические публикации Д.М. Спитковского [РС15, РС16], где малые дозы в микродозиметрическом аспекте на порядок выше долей миллигрей. И т.д., и т.п. В результате получается некое смещение понятий, ибо, все-таки, теоретизируемые малые дозы в биофизическом аспекте и дозы изучаемых цитогенетических нарушений — это «две большие разницы». Вот из названия статьи 1999 г. [РГ5]: «Закономерности индукции малыми дозами ионизирующего излучения цитогенетических повреждений...».
Аналогичное смещение понятий встречается и в некоторых работах других авторов [РМ16] (см. в частности, также на сайтах [РЗ3, РЗ8]).
Цитата из [РМ16]:
«В области малых доз радиации вероятность одного трека частицы на чувствительный объем намного больше, чем двух и более (Спитковский, 1992). Поэтому основные повреждения опосредованы свободными радикалами...».
Далее в [РМ16] представлена обширная таблица, в которой разбираются отличия в биологических эффектах малых и больших доз. Но дело, однако, в том, что малая доза в [РМ16] составляла не менее 600 мГр γ-излучения, и это было указано несколькими абзацами выше приведенной нами цитаты. И хотя воздействие было хроническим с действительно малой мощностью дозы (1,7 мГр/ч)26, накопленная доза и критерий, по которому мощность дозы может быть признана малой, не позволяет стоять на позициях микродозиметрического определения, когда «один трек частицы» и пр.
Непоследовательное понимание диапазона малых доз следует также из совокупности публикаций [РЗ6, РЗ8, РЗ9, РШ1]. При этом, порой, перепутано понятие «малая доза» с понятием «малая мощность дозы».
И получается так, что некоторые авторы, уже второй десяток лет изучающие эффекты «малых доз» (к примеру, [РЗ5, РЗ6, РЗ7, РЗ8, РЗ9, РЗ10]27), не совсем уяснили, что же такое есть эти дозы в микродозиметрическом (когда «одно действие частицы на заданный объем»), а что — в биологическом и медико-эпидемиологическом аспектах, что — малые дозы для редко-, а что — для плотноионизирующей радиации. И какие мощности доз являются малыми.