- •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
Нарушение липидного обмена
В липидной фракции первичные изменения связаны с образованием свободных радикалов и активацией ПОЛ
Лучевой
АКСС ППОЛ токсический
эффект
оксирадиотоксины
Радиотоксины
Радиотоксины — низкомолекулярные биологически активные вещества различной природы, избыточно образующиеся в клетках и тканях при воздействии и.и., участвующие в формировании лучевого токсического эффекта и сенсибилизирующие клетки к действию радиации.
Нр: АКССрт, ЛРТ; продукты окисления фенолов: хиноны, семихиноны.
Вовлечение липидов мембран в ПОЛ →
нарушение работы мембраносвязанных белков и разнообразные деструктивные изменения в мембранах.
Врезультате:
•нарушится проницаемость мембран
•сместятся ионные градиенты
•ферменты выйдут из мест специфической локализаци
•нарушатся процессы окислительного фосфорилирования
Деградация ядерной мембраны имеет глубокие последствия для генетического аппарата из-за проникновения в ядро гидролитических ферментов: РНК-аз,
кислых фосфатаз и др.
Изменяется липидный обмен в целом облученном организме:
•нарушение всасывания липидов в кишечнике
•снижение активности панкреатической липазы
•преходящая гиперлипидемия
(высокая гиперлипидемия прогностически неблагоприятный признак ОЛБ)
•развивается гиперхолестеринемия и
кетоз ( кетонемия, кетонурия)
Нарушение обмена липидов после облучения является метаболической основой атеросклероза!
Нарушение энергетического обмена
Интенсивность потребления кислорода клетками после облучения существенно не нарушается.
В первые часы нередко обнаруживаются проявления тканевой гипоксии из-за снижения биоэнергетической активности клеток (угнетение процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях и ядерного фосфорилирования)
Наиболее чувствительно к воздействию ионизирующего излучения аэробное фосфорилирование в ядрах клеток костного мозга, тимуса, селезенки.
Угнетение энергетических процессов связывают с:
oповреждением ядерных мембран и утратой ряда метаболитов (НАД);
oнакоплением ионов металлов – ингибиторов процесса фосфорилирования;
oповышенным расходованием АДФ на нужды поли-АДФ-рибозилирования белков хроматина;
oувеличением активности АТФ-аз;
oповреждением непосредственно самих переносчиков электронов в дыхательной цепи (цитохромов).
Угнетение ядерного фосфорилирования с последующим снижением митохондриального окислительного фосфорилирования — важнейшие биохимические нарушения → интерфазная гибель клеток.
Нр: > 50 Гр → энергетический дефицит нейронов (кора, мозжечок) → интерфазная гибель клеток.