- •Опосредованные эффекты облучения
- •Эффекты, возникающие в органах и
- •Нарушения обмена веществ при действии ионизирующей радиации
- •Биохимические процессы, протекающие в облученном организме:
- •Биологическое усиление первичного радиационного повреждения
- •В результате может
- •Нарушения обмена нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов
- •Наиболее биологически значимые и проявляющиеся после облучения в невысоких дозах -
- •Аналогичные изменения наблюдают в облученной РНК
- ••Ранняя реакция на облучение –
- •Снижение синтеза ДНК обусловлено
- •Деградация хроматина при лучевом поражении является радиобиологической основой
- •Обмен нуклеиновых кислот – наиболее
- •Повреждения
- •Ослабление связей между ДНК и гистоном →изменение конформации хроматина, его деконденсации → нарушение
- •Изменения нуклеопротеинового обмена предшествуют, соответствуют и следуют за развивающимися в тканях деструктивными процессами
- •Нарушения белкового обмена
- •Образующиеся свободные радикалы приводят к разрыву N–гликозидной связи, образованию амида, кетокислоты и
- •«Горячими точками» (уязвимыми участками) в белке являются места локализации атомов двухвалентной серы или
- •Деградация белков в тканях → возрастает содержание свободных аминокислот (тирозина, триптофана, таурина).
- •Преобладание в организме облученных катаболических процессов над анаболическими ведет
- •В период разгара ОЛБ в крови/моче увеличивается содержание остаточного
- •Одновременно происходит снижение содержания общего белка плазмы.
- •О нарушении обмена белков свидетельствуют угнетение выработки антител и других специфических иммунных белков,
- •Биосинтез белка нарушается в меньшей степени.
- •Нарушение работы ферментных
- •Нр: облучение (1-10 Гр) приводит
- •Постлучевое состояние ферментных систем определяет обмен веществ в целом организме!
- •Полноценная работа ферментативных систем после облучения учитывает факторы:
- •Нарушение липидного обмена
- •Радиотоксины
- •Вовлечение липидов мембран в ПОЛ →
- •Деградация ядерной мембраны имеет глубокие последствия для генетического аппарата из-за проникновения в ядро
- •Изменяется липидный обмен в целом облученном организме:
- •Нарушение обмена липидов после облучения является метаболической основой атеросклероза!
- •Нарушение энергетического обмена
- •Интенсивность потребления кислорода клетками после облучения существенно не нарушается.
- •Угнетение энергетических процессов связывают с:
- •Угнетение ядерного фосфорилирования с последующим снижением митохондриального окислительного фосфорилирования — важнейшие биохимические нарушения
- •Нарушения углеводного обмена
- •Изменения структуры углеводов наблюдают при воздействии высоких радиационных доз.
- •После облучения процессы расщепления и всасывания моносахаров в кишечнике не нарушаются, если в
- •В органах и тканях, поставленных в условия гипоксии сосудистыми нарушениями, гликолиз преобладает над
- •Обменные процессы в организме
•Ранняя реакция на облучение –
торможение синтеза ДНК
•После облучения вновь образованные молекулы ДНК составляют ½ нормы.
•Качественные отличия: уменьшение содержания тимидина, приводящее к нарушению деления клеток.
Наиболее выражены нарушения в р/чув-ных тканях.
Снижение синтеза ДНК обусловлено
- ингибированием процессов синтеза ферментов, участвующих в редупликации ДНК;
- структурными повреждениями ДНК- матрицы, снижающими ее затравочную способность.
Это отражается и на синтезе РНК (прежде всего - информационной РНК).
Синтез РНК считают относительно радиоустойчивым процессом.
Деградация хроматина при лучевом поражении является радиобиологической основой
феномена дезоксинуклеозидурии —
повышенной экскреции дезоксинуклеозидов с мочой из облученного организма.
Обмен нуклеиновых кислот – наиболее
чувствительное звено в обмене веществ при действии ионизирующей радиации.
Повреждения
нуклеопротеинов
А.М.Кузин:
...Повреждение нуклеопротеинов клетки занимает одно из центральных мест в цепи биологических повреждений ионизирующей
радиацией...
Ослабление связей между ДНК и гистоном →изменение конформации хроматина, его деконденсации → нарушение доступности ДНК для ферментов репарации.
Нарушение “белковой защиты” ( распад комплекса ДНК-гистон ) → облегчает доступ мутагенов к ДНК.
Повышение активности ядерных протеаз и нуклеаз → увеличение содержания в
клетке свободной ДНК, измененных
гистоновых белков, азотистых
оснований.
Изменения нуклеопротеинового обмена предшествуют, соответствуют и следуют за развивающимися в тканях деструктивными процессами (атрофическими процессами в тестикулах, аплазией кроветворной ткани, изменениями слизистой кишечника).
Содержание нуклеопротеинов в тканях головного мозга, печени наблюдают при высоких дозах облучения (80 – 90 Гр).
Нарушения белкового обмена
Образующиеся свободные радикалы приводят к разрыву N–гликозидной связи, образованию амида, кетокислоты и
гидроперекисного радикала → нарушение
структуры белка:
разрыв дисульфидных мостиков, водородных связей, полипептидной цепи;
образование сшивок между полипептидными цепями;
отщепление аммиака, сероводорода;
окисление сульфгидрильных групп и ароматических аминокислот;
конформационные изменения вторичной и третичной структуры белка.
«Горячими точками» (уязвимыми участками) в белке являются места локализации атомов двухвалентной серы или спаренные (конденсированные) циклы триптофана.