Кислородный эффект-универсальное явление в радиобиологии Реферат

Кислород – это один из наиболее сильных модификаторов радиочувствительности клеток [1]. С целью проведения оценки радиомодифицирующего эффекта применяют три критерия. Основная из них представлена фактором изменения дозы (ФИД), заключающееся в  отношении равноэффективных доз в опыте и контроле; при этом как в случае усиления, так и в случае ослабления лучевого эффекта берут отношение большей дозы к меньшей. Величина ФИД представляет собой наиболее полную характеристику эффективности модификатора. Для ее определения требуется располагать дозовыми зависимостями исследуемого эффекта, например кривыми выживания в опыте и контроле. В случае рассмотрения радиомодифицирующего действия кислорода величину ФИД зачастую называют коэффициентом кислородного усиления (ККУ), что представляет собой дословный перевод англоязычного термина «oxygen enhancement ratio» (OER) [7].

 

Кислородным эффектом называют усиление лучевого поражения при повышении концентрации кислорода в сравнении с поражением, которое наблюдается в результате облучения в анаэробных условиях [4]

Радиомодифицирующее действие кислорода обусловлено его электронакцепторными свойствами, благодаря которым он способен присоединяться к радикалам ДНК, образование которых происходит в случае прямого и косвенного действия излучений. В случае ионизации атомов на одном из участков макромолекулы наблюдается образование неспаренного электрона, захватывающегося кислородом на свою орбиту, и кислород, в результате, присоединяется к молекуле ДНК в месте разрыва одной из химических связей. Результатом таковой модификации макромолекулы является снижение эффективности ее репарации, а также изменение закодированной в ней информации, что в случае синтеза белка ведет к вставке в молекулу «неправильного» аминокислотного остатка.

Кроме «фиксации», уменьшения репарабельности лучевых повреждений за счет присоединения к радикалам ДНК, кислород также способствует формированию более активных продуктов радиолиза воды, в результате чего происходит увеличение числа «первичных» повреждений макромолекул [7].

В случае облучения биологических объектов, которые содержат воду, которая находится частично в свободном состоянии, а частично входит в состав органелл соответствующих биосистем, принято считать, что 50% поглощенной дозы в «средней» клетке приходится на воду, а другие 50% – на ее органеллы и растворенные вещества. В соответствии от того, какова локализация поглощенной энергии (в воде или в основном веществе) можно говорить о том, каково действие ионизирующего излучения – непрямое или прямое.