МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ – филиал

«Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»

(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)

Кафедра биологии

Тема реферата:

Влияние комбинированного воздействия ионизирующего излучения и химических агентов на клетки различного происхождения

Выполнила

студентка гр.БИО-С08

Трухина Екатерина Николаевна

Обнинск,2012

содержание

1 ВВЕДЕНИЕ 3

2 Взаимодействия повреждений при комбинированных воздействиях 4

3 Восстановление клеток после комбинированных воздействий различных факторов окружающей среды 5

5 Ионизирующее излучение и химические агенты. Комбинированное воздействие 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

1 Введение

Увеличение производства химических веществ, синтетических лекарств, использование удобрений, техногенные аварии, приводящие к увеличению фона ионизирующего излучения, повышение фона ультрафиолетового (УФ) излучения в связи с образованием озоновых дыр, а также комбинации этих факторов приводят к отрицательным последствиям и негативно отражаются и на здоровье человека, и на всей окружающей среде. Поэтому проблема восстановления клеток после раздельного и комбинированного воздействий факторов физической и химической природы, модифицирующих радиочувствительность клеток различного происхождения, становится все более актуальной.

С другой стороны, при действии тех же факторов или их комбинаций, но несколько в других количествах или концентрациях, возможно лечение либо замедление развития некоторых заболеваний. Известно большое количество модификаторов радиочувствительности, которые рассматриваются в качестве ингибиторов восстановления, многие из которых нашли применение на практике. Эта проблема является актуальной и для направления теоретической радиобиологии, изучающей механизмы повышения радиочувствительности клетки и подавления восстановления [9].

Одной из центральной проблем радиобиологии является изучение факторов, контролирующих радиочувствительность клеток, а так же ее модификацию с помощью различных эндогенных и экзогенных факторов. Эти факторы могут быть различной природы: химической или физической, они могут, как усиливать, так и уменьшать эффективность биологического действия ионизирующего излучения.

Часть фундаментальных вопросов по восстановлению клеток не нашла должного отражения в отечественной и зарубежной научной литературе, например, влияние модификаторов радиочувствительности на параметры, описывающие и характеризующие процесс восстановления.

Следовательно, количественная оценка параметров восстановления после комбинированных воздействий различных факторов окружающей среды и химических ингибиторов восстановления является актуальной задачей.

2 Взаимодействия повреждений при комбинированных воздействиях

Хорошо известно, что при одновременном или последовательном применении ионизирующего излучения и другого агента физической или химической природы на биологические объекты (комбинированное или сочетанное воздействие) возможны три типа взаимодействия повреждений [5, 6, 16], индуцированных ионизирующим излучением и агентом, используемым в комбинации с ним.

Независимое действие двух агентов характеризуется сложением (аддитивностью) логарифмов вероятностей выживаемости или другого тест-эффекта, регистрируемого при раздельном применении каждого агента [16].

Если физический или химический фактор, используемый для модификации радиационного эффекта (либо другого агента), снижает эффективность биологического действия ионизирующего излучения, то говорят об антагонизме применяемых агентов, а регистрируемая биологическая реакция и характер взаимодействия повреждений, вызываемых каждым агентом, классифицируются как антагонистические. В этом случае применяемый агент можно использовать для снижения радиационной нагрузки [16].

Если агент, используемый для модификации радиационного эффекта, усиливает действие ионизирующего излучения, т.е. выживаемость клеток после комбинированного действия оказывается меньше ожидаемой для случая их независимого действия, то проявляется синергизм. Результирующий эффект обусловлен синергическим взаимодействием используемых агентов и образованных ими повреждений [16].

Антагонистический характер взаимодействия очень редко реализуется для естественных факторов окружающей среды. Степень его выраженности невелика. В связи с этим особого рассмотрения заслуживает наиболее часто встречающийся случай усиления действия ионизирующего излучения химическими или физическими агентами, встречающимися в окружающей нас среде. Эта проблема весьма актуальна для радиобиологии и радиоэкологии [5, 16], поскольку вредное действие ионизирующего или ультрафиолетового излучений может быть усилено присутствующими в биосфере вредными химическими веществами, например, пестицидами или тяжелыми металлами, а также различными физическими агентами, включая антропогенный фон неионизирующих электромагнитных излучений, вибрацию, шум, гипертермию и т.д.

Характер усиления биологического действия ионизирующего излучения подразделяется на два класса в зависимости от свойств второго агента. Так, если второй агент также вызывает наблюдаемый биологический эффект, то имеет место синергизм или синергическое взаимодействие. Если второй агент сам по себе не способен вызывать наблюдаемый эффект, но усиливает действие ионизирующего излучения, то такая биологическая реакция называется сенсибилизацией, а модифицирующий агент – сенсибилизатором. Универсальным классическим примером сенсибилизатора в радиобиологии является кислород. Проблема сенсибилизации и разработка новых типов сенсибилизаторов является актуальной при разработке схем лучевой терапии опухолей и методов стерилизации [5, 6, 16].