Без темы
<<  Особенности внутренней организации лягушки Особенности земли как фактора производства  >>
1. Отдаленные последствия облучения 2. Особенности действия
1. Отдаленные последствия облучения 2. Особенности действия
I. Отдаленные последствия облучения
I. Отдаленные последствия облучения
1. Зависимость радиологического эффекта от времени действия излучения
1. Зависимость радиологического эффекта от времени действия излучения
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
Два типа пострадиационного восстановления: репарация (восстановление)
Два типа пострадиационного восстановления: репарация (восстановление)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
3.Основные категории отдаленных последствий
3.Основные категории отдаленных последствий
Соматические отдаленные последствия облучения В случае соматических
Соматические отдаленные последствия облучения В случае соматических
Вопрос о том, могут ли малые дозы радиации - скажем, в одну миллионную
Вопрос о том, могут ли малые дозы радиации - скажем, в одну миллионную
Основные категории отдаленных последствий
Основные категории отдаленных последствий
Кожные и костные опухоли возникают чаще всего при местном облучении, а
Кожные и костные опухоли возникают чаще всего при местном облучении, а
Основные категории отдаленных последствий
Основные категории отдаленных последствий
Проект «Мега мышь» (США)
Проект «Мега мышь» (США)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)
Ii
Ii
Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах
Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах
Что такое малая доза облучения
Что такое малая доза облучения
Адаптивный ответ — радиобиологический феномен, заключающийся в
Адаптивный ответ — радиобиологический феномен, заключающийся в
Было показано, что адаптивный ответ наблюдается и у бактерий, и у
Было показано, что адаптивный ответ наблюдается и у бактерий, и у
Установлено, что проявление адаптивного ответа зависит от генетических
Установлено, что проявление адаптивного ответа зависит от генетических
Эффект “свидетеля” в радиобиологии — это феномен, заключающийся в
Эффект “свидетеля” в радиобиологии — это феномен, заключающийся в
Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при воздействии
Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при воздействии
Проявление эффекта свидетеля
Проявление эффекта свидетеля
Пояснения к рисунку: Группа 1. Мыши или крысы, бывшие в контакте с
Пояснения к рисунку: Группа 1. Мыши или крысы, бывшие в контакте с
Нестабильность генома
Нестабильность генома
Установлено, что нестабильность генома проявляется после действия как
Установлено, что нестабильность генома проявляется после действия как
Не все клетки и не все макроорганизмы отвечают на облучение в малых
Не все клетки и не все макроорганизмы отвечают на облучение в малых
Наиболее важным в проблеме медицинских последствий действия
Наиболее важным в проблеме медицинских последствий действия
Указанные “эффекты Чернобыля” можно считать свидетельством в пользу
Указанные “эффекты Чернобыля” можно считать свидетельством в пользу
Существует огромное количество публикаций, свидетельствующих о
Существует огромное количество публикаций, свидетельствующих о
В радиобиологии термин “гормезис” применяют для обозначения стимуляции
В радиобиологии термин “гормезис” применяют для обозначения стимуляции

Презентация: «Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах». Автор: Vlasova T.P.. Файл: «Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах.ppt». Размер zip-архива: 114 КБ.

Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах

содержание презентации «Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах.ppt»
СлайдТекст
1 1. Отдаленные последствия облучения 2. Особенности действия

1. Отдаленные последствия облучения 2. Особенности действия

ионизирующей радиации в малых дозах

1

2 I. Отдаленные последствия облучения

I. Отдаленные последствия облучения

1. Зависимость радиологического эффекта от времени действия излучения 2. Процессы восстановления в облученном организме 3.Основные категории отдаленных последствий

2

3 1. Зависимость радиологического эффекта от времени действия излучения

1. Зависимость радиологического эффекта от времени действия излучения

При разных условиях облучения одна и та же доза оказывает разный биологический эффект. При однократном кратковременном облучении организм за сравнительно короткое время (секунды, минуты) получает определенную дозу облучения. Фракционированное, или прерывистое, облучение – облучение несколькими отдельными фракциями через различные промежутки времени. Продолжительность облучений и перерывов между ними могут быть различными (облучение может длиться секунды, часы; перерыв — сутки, месяцы). Пролонгированное облучение - это непрерывное облучение в течение нескольких часов, суток, месяцев с постоянной или переменной мощностью дозы.

Отдаленные последствия облучения

3

4 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

4

При фракционированном облучении наблюдается меньший биологический эффект по сравнению с однократным облучением в сопоставимых дозах. Это явление объясняется развитием восстановительных процессов, происходящих в организме, которые наиболее интенсивно развиваются во время перерывов между облучениями. Биологический эффект радиационного воздействия пролонгированного облучения на животных по сравнению с кратковременным зависит от таких физических факторов, как мощность дозы, продолжительность облучения, интенсивность уменьшения мощности дозы во времени. При пролонгированном и фракционированном облучении с постоянной и переменной мощностью дозы радиационный эффект возрастает с укорочением процесса облучения и увеличением суммарной дозы облучения. Биологический эффект уменьшается при пролонгированном и фракционированном облучении.

5 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

2. Процессы восстановления в облученном организме Восстановление организма после острого лучевого поражения в первом приближении можно свести к пролиферации клеток сохранивших жизнеспособность, благодаря чему восполняется убыль популяции клеток критических органов и систем, и, следовательно, восстанавливается их функциональная полноценность (пролиферация - разрастание ткани животного или растительного организма путем новообразования клеток). Источником пострадиационного восстановления критических тканей и органов могут быть не только неповрежденные клетки, но и клетки, поврежденные обратимо и восстановившие жизнеспособность, точнее, способность к неограниченному размножению.

5

6 Два типа пострадиационного восстановления: репарация (восстановление)

Два типа пострадиационного восстановления: репарация (восстановление)

на клеточном уровне; пролиферация клеточных элементов. Часть нанесенных повреждений ДНК не влияет на выживание клетки и подвергается удалению в процессе ее нормальной жизнедеятельности. Эти повреждения могут становиться летальными в случае, если в клетке возникнут новые повреждения. Процессы восстановления в организме животного и человека после облучения протекают с различной скоростью: наивысшей в активно пролиферирующих тканях и минимальной в тканях с низким уровнем пролиферации. Реализация всех типов восстановительных процессов в организме облегчается при фракционированном облучении и при уменьшении мощности дозы. Восстановление не может быть абсолютным, некоторая доля повреждений может оставаться необратимой и участвовать в формировании отдаленных последствий

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

6

7 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

7

При рассмотрении вопросов пострадиационного восстановления надо обратить внимание на неполноценность многих восстановительных процессов, особенно ярко проявляющихся в тканях с низким уровнем физиологической регенерации. Клетки этих тканей вследствие очень слабо протекающих процессов репарации как бы запоминают имевшее место радиационное воздействие, и их функциональная неполноценность легко проявляется при неблагоприятных для организма условиях. В большинстве своем потомки этих облученных и выживших клеток животных также несут различные наследственные аномалии. Эти аномалии могут не препятствовать их размножению, но снижают жизнеспособность этих клеток и извращают их функциональную активность. Следовательно, в течение длительного времени после облучения организм представляет собой как бы функционально неполноценную систему, что в дальнейшем приводит к уменьшению жизнеспособности выжившего после облучения организма.

8 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

Таким образом, в развитии летального действия ионизирующего излучения решающую роль играют закономерности гибели облученных клеток, а в проявлении отдаленных последствиях лучевого поражения – клетки, выжившие после облучения. Особенностью заболеваний, относящимся к отдаленным последствиям, является то, что они возникают спустя длительное время как после местного, так и после общего внешнего и внутреннего облучения. Продолжительность латентного периода отдаленных последствий зависит от характера лучевого воздействия, вида животных, их естественной продолжительности жизни, состояния защитно-компенсаторных процессов.

8

9 3.Основные категории отдаленных последствий

3.Основные категории отдаленных последствий

9

Детерминированные эффекты (соматические) — это неизбежные, закономерные патологические состояния, возникающие при облучении большими дозами, в отношении которых предполагается существование порога. Они подразделяются на: ближайшие последствия (острая, подострая и хроническая лучевая болезнь, локальные лучевые повреждения: лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта и стерилизация); отдаленные последствия (радиосклеротические процессы, радиоканцерогенез, радиокатарактогенез и прочие). Стохастические эффекты — это вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога возникновения (в основном, малыми дозами). Они делятся на: соматико-стохастические (лейкозы и опухоли различной локализации), генетические (доминантные и рецессивные генные мутации и хромосомные аберрации); тератогенные (умственная отсталость, другие уродства развития; возможен риск возникновения рака и генетических эффектов облучения плода).

10 Соматические отдаленные последствия облучения В случае соматических

Соматические отдаленные последствия облучения В случае соматических

последствий они наследуются в пределах тканей данного организма, объединяясь в понятие соматического мутагенеза, в случае генетических последствий — также в виде различных мутаций, но в потомстве облученных особей. Таким образом, решающее значение для облученного индивидуума или его потомков имеет вид мутаций и то, в каких клетках (зародышевых или соматических) они возникают. Сокращение продолжительности жизни (Проблема сокращения продолжительности жизни облученного организма наиболее подробно изучена на мышах, особенно в экспериментах с однократным облучением). Существует строгая зависимость сокращения средней продолжительности жизни от дозы излучения (Причем, практически, оно не было отмечено при дозах менее 2 Гр). Очень интересное явление - “стимулирующий” эффект малых доз (для мышей “стимулирующая” суточная доза – 0,11 сГр) - “радиационный гормезис”.

Основные категории отдаленных последствий

10

11 Вопрос о том, могут ли малые дозы радиации - скажем, в одну миллионную

Вопрос о том, могут ли малые дозы радиации - скажем, в одну миллионную

часть Зв - привести к генетическим изменениям и заболеваниям, остается открытым и очень важным в связи с тем, что в течение ближайших десятков лет вследствие этой аварии миллионы людей будут испытывать воздействие малых доз радиации. Для оценки соматико-стохастических эффектов облучения существенное значение имеет уровень лучевого воздействия и объем популяции (или количество людей), которые подвергаются облучению. Однако, наличие таких сведений не гарантирует правильной оценки риска возникновения этих эффектов облучения, так как до сих пор нет ясности, существует ли доза облучения, которая не вызывает отдаленных последствий.

Основные категории отдаленных последствий

11

12 Основные категории отдаленных последствий

Основные категории отдаленных последствий

12

Радиационная катаракта. Возникновение катаракты — типичное отдаленное последствие тотального облучения организма или местного облучения хрусталика. (Имеется большой опыт изучения лучевой катаракты у животных разных видов: мышей, крыс, морских свинок, кроликов, собак и у человека). Злокачественные новообразования Выяснилось, что между облучением и возникновением злокачественных новообразований проходит длительный латентный период. Накопленный к настоящему времени обширный экспериментальный материал и клинические наблюдения показали, что под влиянием облучения могут возникать новообразования практически во всех органах. Однако наиболее частыми следует считать злокачественные опухоли кожи и костей, эндокринно-зависимые опухоли (рак молочной железы и яичников) и лейкозы.

13 Кожные и костные опухоли возникают чаще всего при местном облучении, а

Кожные и костные опухоли возникают чаще всего при местном облучении, а

остальные, как правило, в результате тотального воздействия. Вероятность возникновения радиационно обусловленных опухолей и лейкозов определяется, кроме поглощенной дозы, рядом других факторов, например генетическими, конституционными особенностями, полом и др. (Опыты по индукции опухолей молочной железы у крыс подтвердили, что частота их возникновения растет пропорционально дозе. Вероятность возникновения опухолей после облучения половины тела снижается вдвое по сравнению с вероятностью их возникновения после тотального облучения, т. е. снижается пропорционально уменьшению массы облученной ткани). Большое значение в развитии отдаленной патологии при действии радиации имеет влияние нелучевых факторов, таких как химические вещества, механические повреждения. Сочетание радиации и других болезнетворных факторов увеличивает частоту появления опухолей у животных.

Основные категории отдаленных последствий

13

14 Основные категории отдаленных последствий

Основные категории отдаленных последствий

14

Генетическое действие ионизирующих излучений К генетическим эффектам относятся наследственные заболевания, уродства и другие пороки развития, возникающие в потомстве облученных родителей, как следствие радиационных мутаций в их зародышевых клетках. Некоторые общие принципы действия радиации на живые систем принцип отсутствия пороговой дозы - абсолютно безопасных для живых организмов доз излучения не существует и любое радиационное воздействие может вызвать генетические изменения у потомков облученного родителя; принцип накопления дозы в течение жизни особи - дозы, полученные организмом в течение жизни накапливаются, поэтому, чем больше ее продолжительность, тем более тяжелые последствия как для организма, так и его потомства следует ожидать. принцип удваивающей дозы введен для сопоставления относительного эффекта генетических нарушений, возникших в результате естественного мутационного процесса и индуцированного радиационным воздействием.

15 Проект «Мега мышь» (США)

Проект «Мега мышь» (США)

Количество использованных животных составило почти 7 миллионов особей инбредных мышей обоего пола. Результаты этой грандиозной работы показали: Различия в индивидуальной чувствительности разных особей к радиационному воздействию достигали 20-кратных значений. Если доза радиации растягивается во времени, то одномоментное облучение вызывает более значительный эффект, чем та же доза, полученная через определенные периоды - то есть на протяжении времени доза не накапливается и принцип кумулирования дозы, установленный на дрозофиле, на млекопитающих не распространяется. Особи мужского пола более чувствительны к радиационным последствиям облучения, чем самки. Чем больше промежуток времени между временем облучения и оплодотворением, тем меньшее количество мутаций вызывает радиация у потомства.

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

15

16 ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ (продолжение)

Среди поставленных современной наукой вопросов о негативных генетических последствиях воздействия ионизирующих излучений на живой организм, которые, по всей вероятности, расширят в ближайшем будущем наши представления об опасности облучения человеческого организма, - вопрос о влиянии так называемых малых мутаций (как реакции на малые дозы радиации). Проблема малых мутаций пока не учитывается в должной мере при исследовании генетических эффектов радиации. Дело в том, что таких мутаций может быть многократно больше, чем выявляемых и изучаемых в экспериментах на животных и учитываемых при ярко выраженных наследственных заболеваниях человека.

16

17 Ii

Ii

Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах

1. Что такое малая доза облучения? 2. Адаптивный ответ 3. Эффект “свидетеля” 4. Радиационно-индуцированная нестабильность генома 5. Канцерогенные эффекты действия ионизирующей радиации в малых дозах 6. Влияние облучения в малых дозах на развитие соматических заболеваний 7. Гормезис - полезное влияние облучения в малых дозах на здоровье

17

18 Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах

Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах

18

Рассмотрение закономерностей и особенностей действия ионизирующей радиации в малых дозах обусловливается несколькими причинами: обнаружением биологических эффектов ненаблюдаемых, или которые невозможно наблюдать при воздействии радиации в больших дозах; необходимостью оценить последствия для здоровья человека облучения в малых дозах в связи с тем, что в результате радиационных аварий, особенно аварии на Чернобыльской АЭС, испытаний ядерного оружия и облучения в профессиональных условиях в небольших дозах подверглись или продолжают подвергаться сотни тысяч людей; важностью выработать научно обоснованные нормы допустимых доз облучения работников атомных производств и населения, проживающего на загрязненных радионуклидами территориях, в целях исключения вредных последствий для здоровья.

19 Что такое малая доза облучения

Что такое малая доза облучения

Единого мнения по этому вопросу у радиобиологов до настоящего времени нет, хотя все согласны с тем, что это дозы, не вызывающие опасных детерминистских последствий для здоровья. Научный комитет по действию атомной радиации Организации Объединенных Наций (НКДАР) предложил считать дозы в 200 мГр и ниже малыми. За малую мощность излучения предложено считать воздействие редкоионизирующей радиации с интенсивностью в 0,1мГр/мин и ниже. Наибольшее значение для решения вопросов о том, насколько опасно облучение и каковы механизмы возникновения вредных последствий при действии излучений в малых дозах, имеют относительно недавно обнаруженные феномены: адаптивного ответа, эффекта свидетеля, нестабильности генома.

Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах

19

20 Адаптивный ответ — радиобиологический феномен, заключающийся в

Адаптивный ответ — радиобиологический феномен, заключающийся в

увеличении радиоустойчивости биологических объектов к большим, повреждающим дозам облучения после предварительного воздействия ионизирующей радиации в малых, неповреждающих дозах облучения. В 1984 г. итальянские исследователи (во главе с доктором Оливиери) описали феномен увеличения радиорезистентности лимфоцитов человека in vitro после воздействия радиации в малых дозах. Этот феномен был воспроизведен в десятках лабораторий во многих странах, и поэтому с конца 1980-х годов прошлого столетия вопрос о том, вызывает ли облучение в малых дозах характерные реакции биологических объектов, перестал вызывать сомнение. Феномен получил название адаптивного ответа, предварительную малую дозу облучения называют адаптирующей или предварительной, а большую повреждающую дозу — разрешающей или повреждающей.

Адаптивный ответ

20

21 Было показано, что адаптивный ответ наблюдается и у бактерий, и у

Было показано, что адаптивный ответ наблюдается и у бактерий, и у

дрожжевых клеток, и у клеток различных растений и животных. Повышенная радиорезистентность наблюдается после облучения в малых дозах у многоклеточных организмов — разнообразных растений и животных. Адаптивный ответ проявляется не сразу после воздействия предварительной дозы: необходимо время для его формирования. Для большинства исследованных объектов максимальный эффект наблюдался спустя 6 ч после подведения адаптирующей дозы. Состояние повышенной устойчивости культивируемых клеток сохраняется не менее 24 ч, (а у лимфоцитов человека in vitro — около 72 ч). При облучении животных адаптивный ответ наблюдался в течение недель и месяцев. Адаптивный ответ носит неспецифический характер и в настоящее время рассматривается как частное проявление клеточной стресс-реакции (клеточного стресса).

Адаптивный ответ

21

22 Установлено, что проявление адаптивного ответа зависит от генетических

Установлено, что проявление адаптивного ответа зависит от генетических

особенностей разных линий клеток и животных. При исследовании лимфоцитов человека выявлено, что клетки одних людей формируют выраженный ответ на предварительное воздействие редкоионизирующих излучений в малых дозах, в то время как лимфоциты других не проявляют такой реакции. Таким образом, выраженность адаптивного ответа лимфоцитов людей носит индивидуальный характер. Наиболее устойчиво адаптивный ответ различных биологических объектов регистрируется при остром воздействии редкоионизирующей (преимущественно квантовые виды) радиации. При использовании хронического облучения в качестве адаптирующего агента последующее повышение радиорезистентности воспроизводится гораздо хуже. При воздействии плотноионизирующих излучений (протоны, нейтроны, пи-мезоны) в большинстве случаев эффект не наблюдается

Адаптивный ответ

22

23 Эффект “свидетеля” в радиобиологии — это феномен, заключающийся в

Эффект “свидетеля” в радиобиологии — это феномен, заключающийся в

проявлении “лучевых” повреждений в необлученных клетках, находящихся вблизи от облученных клеток в момент воздействия ионизирующей радиации, т. е. необлученные в данной ситуации клетки являются “свидетелями” нанесения лучевых повреждений другим клеткам. В более широком смысле эффект свидетеля — это способность поврежденных клеток вызывать биологические эффекты в соседних клетках, которые не подвергались действию поражающего фактора или нечувствительных к действию такого агента. В отличие от адаптивного ответа эффект свидетеля проявляется не только и не столько при действии радиации в малых дозах, но и в больших, вызывающих значительную гибель клеток. В области малых доз проявление эффекта свидетеля более характерно для воздействия плотноионизирующих, а не редкоионизирующих излучений.

Эффект свидетеля

23

24 Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при воздействии

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при воздействии

радиации в малых дозах выход повреждений на единицу дозы в связи с существованием эффекта свидетеля может быть большим, чем при облучении в больших дозах. Было показано, что в необлученных клетках-свидетелях увеличивается число хромосомных и хроматидных аберраций, микроядер, генных мутаций, повышается число трансформированных клеток. В экспериментах вместо клеток-свидетелей использовали в качестве свидетелей клеточные ядра, так как лучевому воздействию подвергалась только цитоплазма клеток. Было выявлено, что при прохождении через цитоплазму клетки одной альфа-частицы число генетических повреждений (генных мутаций) в таких клетках увеличивается вдвое. Добавление антиоксидантов перед облучением части клеток в значительной мере снимает проявление эффекта свидетеля — уменьшает количество повреждений в необлученных клетках.

Эффект свидетеля

24

25 Проявление эффекта свидетеля

Проявление эффекта свидетеля

25

4,0 Гр

Группа 1

Группа 2

26 Пояснения к рисунку: Группа 1. Мыши или крысы, бывшие в контакте с

Пояснения к рисунку: Группа 1. Мыши или крысы, бывшие в контакте с

облученной (4Гр) особью в течение одного дня. Биологические эффекты: уменьшение количества лейкоцитов, эритроцитов и иммунореактивности, возрастание количества гранулоцитов. Группа 2. Мыши или крысы, бывшие в контакте с особью из группы №1 один день. Биологические эффекты: уменьшение количества лейкоцитов, лимфоцитов и иммунореактивности Таким образом, обнаружение эффекта свидетеля в радиобиологических экспериментах показало, что поражающее действие радиации может быть связано не только с прямым действием на клетки, но и с повреждающим действием облученных клеток на необлученные.

Проявление эффекта свидетеля

26

27 Нестабильность генома

Нестабильность генома

27

Радиационно-индуцированная нестабильность генома — это явление повышенной частоты образования генетических нарушений у потомков облученных клеток. Феномен заключается в образовании de novo множественного появления геномных, хромосомных, хроматидных и генных мутаций неклонального характера, т.е. возникающих в геноме потомков облученных клеток случайным образом, а не передающихся по наследству. Нестабильность может проявляться в отдаленные сроки после облучения через много циклов деления (иногда сотен), и в некоторых генерациях число клеток со структурными мутациями in vitro может достигать 10 % и более от всей популяции клеток, при этом наблюдается массовая гибель клеток. У многоклеточных организмов нестабильность генома проявляется в увеличении числа (частоты) соматических мутантных клеток. Состояние нестабильности генома может сохраняться регулярно и на протяжении десятков поколений клеток. Это явление обнаружено после облучения клеток и животных в больших дозах.

28 Установлено, что нестабильность генома проявляется после действия как

Установлено, что нестабильность генома проявляется после действия как

плотноионизирующих, так и редкоионизирующих излучений. Данные, полученные в ходе изучения генетической нестабильности клеток многоклеточного организма, в том числе и у человека, путем определения количества (частоты) клеток с генными и структурными мутациями, дают основание говорить о том, что повышенный уровень мутантных клеток может быть следствием либо увеличения интенсивности мутагенеза, либо снижения эффективности ликвидации мутантных клеток путем апоптоза — программированной клеточной гибели. После действия радиации как в малых, так и в больших дозах у необлученных потомков облученных родительских клеток проявляется нестабильность генома, т. е. происходит повышенное образование структурных и генных мутаций. Нестабильность генома в потомках проявляется после действия на родительские клетки как редкоионизирующих, так и плотноионизирующих излучений.

Нестабильность генома

28

29 Не все клетки и не все макроорганизмы отвечают на облучение в малых

Не все клетки и не все макроорганизмы отвечают на облучение в малых

дозах в виде формирования нестабильности генома и передачи этого состояния потомкам. Причина, по которой часть клеток не проявляет генетическую нестабильность, в настоящее время неизвестна. Молекулярные механизмы, обеспечивающие генетическую нестабильность, также пока не выяснены. Проявление генетической нестабильности у потомков облученных клеток в связи с первостепенной ролью генных и хромосомных мутаций в индукции злокачественных опухолей ставит вопрос о значении этого феномена в радиационном канцерогенезе, особенно при воздействии ионизирующего излучения в малых дозах. При воздействии в малых дозах риск развития злокачественной трансформации и возникновения опухолей в отдаленные сроки после воздействия радиации на единицу дозы за счет развития нестабильности генома у потомков облученных и необлученных, но получивших сигналы от облученных клеток может быть значительно выше, чем при воздействии в больших дозах.

Нестабильность генома

29

30 Наиболее важным в проблеме медицинских последствий действия

Наиболее важным в проблеме медицинских последствий действия

ионизирующей радиации в малых дозах является вопрос о том, возрастает ли число заболевших злокачественными новообразованиями после облучения в таких дозах. Существуют две противоположные точки зрения на эту проблему, которые связаны с двумя ныне существующими концепциями индукции радиогенных опухолей: беспороговой и пороговой. Многолетние наблюдения за лицами, облученными в малых дозах в результате аварии на ЧАЭС, показали, что у ликвидаторов (средняя поглощенная доза около 100 мГр) наблюдается статистически значимый рост возникновения лейкозов, а у детей, проживающих на загрязненных территориях, в том числе и тех, у кого щитовидная железа облучена в малой дозе, — увеличение развития рака щитовидной железы.

Канцерогенные эффекты действия ионизирующей радиации в малых дозах

30

31 Указанные “эффекты Чернобыля” можно считать свидетельством в пользу

Указанные “эффекты Чернобыля” можно считать свидетельством в пользу

беспороговой концепции, хотя нельзя исключить наличия порога в более низком диапазоне малых доз. При любом виде зависимости частоты возникновения опухолей от дозы облучения число радиогенных опухолей, возникающих при воздействии радиации в малых дозах, значительно меньше количества злокачественных новообразований, индуцируемых облучением в больших дозах. Наибольшее влияние на число индуцированных опухолей в той или иной группе облученных, вероятно, будет оказывать развитие нестабильности генома Среди облученных в малых дозах лица с высокой частотой мутантных соматических клеток, вероятно, составляют группу риска в отношении развития злокачественных новообразований.

Канцерогенные эффекты действия ионизирующей радиации в малых дозах

31

32 Существует огромное количество публикаций, свидетельствующих о

Существует огромное количество публикаций, свидетельствующих о

существенном увеличении в последние годы у облученных в малых дозах людей (ликвидаторов, работников атомных предприятий и проживающих на загрязненных радионуклидами территориях) заболеваний нейроэндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, иммунной и других систем и органов. У части облученных в малых дозах людей развивается повышенная чувствительность не только к радиации, но и к действию различных токсических факторов. Несмотря на такое массовое проявление соматических заболеваний у облученных в малых дозах людей, до сих пор нет надежных доказательств радиогенного происхождения этих болезней. В качестве аргументов приводятся разные причины ухудшения здоровья: длительный стресс, нарушение полноценности питания из-за ограничения употребления продуктов местного производства у проживающих на загрязненных территориях.

Влияние облучения в малых дозах на развитие соматических заболеваний

32

33 В радиобиологии термин “гормезис” применяют для обозначения стимуляции

В радиобиологии термин “гормезис” применяют для обозначения стимуляции

жизненных процессов, которую наблюдают при действии малых доз облучения на некоторые биологические объекты в определенных условиях в отличие от угнетающего влияния больших доз. Такое положительное влияние оказывает предварительное облучение на всхожесть семян, рост и развитие проростков растений, прирост массы птиц, рыб, насекомых и других биологических объектов в ходе развития. Кроме того, само существование жизни в отсутствие фонового облучения ставится под сомнение [Кузин, 1994]. Однократное и хроническое облучение яиц, цыплят и кур приводит к снижению падежа и увеличению яйценоскости, воздействие на молодняк различных сельскохозяйственных животных увеличивает скорость прироста биомассы животных. Широкое внедрение в практику достижений в изучении закономерностей радиационного гормезиса не происходит, очевидно, в большинстве случаев потому, что до сих пор не про ведены долгосрочные исследования влияния такого облучения на потомство в поколениях облученных растений и животных.

Гормезис — полезное влияние облучения в малых дозах на здоровье

33

«Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/osobennosti-dejstvija-ionizirujuschej-radiatsii-v-malykh-dozakh-149703.html
cсылка на страницу

Без темы

1004 презентации
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Без темы > Особенности действия ионизирующей радиации в малых дозах