Их классификация и характеристика

В конце 40-х и начале 50-х годов в радиобиологии возникло новое научное направление – учение о химических радиопротекторах и радиосенсибилизаторах.

Различают два основных типа:

1. Соединения универсального действия при облучении любых биоорганизмов. Механизм их действия основан на вмешательстве на ход лучевого поражения на ранних этапах его развития.

2. Соединения с неспецифическим действием, оказывающие своё действие только на отдельные классы живых организмов.

К ним относятся (наиболее изученные):

Сульфгидрильные соединения: цистеин, цистеамин, цистамин, аминоэтилизотиоуроний, амидофосфортиоаты, дитиопропанол, глютатион, тиомочевина, британский антилюизит и др.

Другие радиопротекторы:

гипосульфит

метабисульфит калия

сульфгидрат натрия

аскорбиновая кислота

спирты: метиловый, этиловый, пропиловый

ионы металлов: соли железа, цинка, марганца, кобальта и др.

металлосодержащие ферменты.

Ростовые вещества растений:

фитогормоны: усиливающие рост: ауксины

гиббереллины

цитокинины

ингибиторы роста: абсцизовая кислота, этилен и др.

Ингибиторы метаболизма – радиопротекторы универсального действия, тормозящие синтез и активность ферментов, ответственных за отдельные процессы в клетках.

Существует много гипотез и теорий радиозащитного действия как сульфгидрильных, так и других соединений, Однако точного механизма установить пока не удалось.

Открыты и синтезированы тысячи соединений, обладающих этими свойствами. В 1949-51 г.г. Э. Баком и А. Эрве в Бельгии и Г.М. Паттом в США были проведены первые исследования этих свойств у цистеамина, но среди химических протекторов до сих пор так и не было найдено равного ему по силе действия.

Все выше перечисленные радиопротекторы являются довольно сильными клеточными ядами. Поэтому встал вопрос о применении в качестве радиопротекторов естественных для организмов веществ-метаболитов, а также элементов и условий питания.

Метаболиты, как радиопротекторы универсального действия:

· Препараты ДНК: нуклеотиды ДНК и РНК,

дезоксинуклеозиды,

основания ДНК и РНК, их смеси.

· Экзогенные аминокислоты.

Элементы и условия питания. Их относят к сугубо специфическим радиопротекторам, но в значительно большей степени оптимальное питание влияет на восстановительные процессы в пострадиационный период.

Различают и другие классы химических радиопротекторов: цианиды, нитрилы, окислители, комплексные соединения, антимутагены и др.

Использование радиосенсибилизаторов менее изучено, сведения в литературе об исследованиях их свойств представлены более скромно и недостаточно систематизированно.

Необходимо ввести и третью группу факторов, но не изменяющих радиочувствительность биологических объектов, а влияющих на их пострадиационное восстановление.

В качестве примера воздействия этих факторов приводим в кратком изложении технологию, с которой Вы можете ознакомиться в книге А.Я. Земшмана “Радионуклиды и ионизирующие излучения в исследованиях по виноградарству” (Кишинёв, “Штиинца”, 1983 г.).

Гамма-облучение черенков винограда большими дозами (30-40 грей) с целью ингибирования прорастания глазков приводит почти к полному их ослеплению (92-96%). Однако при этом значительно ингибируются процессы корне- и каллусообразования компонентов. Поэтому с целью сохранения корне- и каллусообразования доза облучения снижается и предварительно применяются ростоактивирующие соединения, в частности: гиббереллиновая, индолилуксусная и альфа-нафтилуксусная кислоты. Первая активирует рост побегов, а две последующие – корнеобразовательную способность черенков. Ростактивирующие соединения приводят к активации меристем конусов нарастания (почек) и значительному повышению радиочувствительности. В результате доза гамма-облучения снижается до 10-12 грей, а каллусообразование достигает 92-98% и корнеобразование – 100% случаев.