Радиопротекторы

Меланины представляют собой конденсированные фенольные соединения. Они

присутствуют в тканях растений, животных и многих микроорганизмов. В

организме человека этот пигмент придает окраску волосам, бровям, ресницам,

радужной оболочке глаза, коже. В коже животных и человека присутствие и

новообразование меланина представляет собой защитную реакцию организма на

действие ультрафиолетового излучения.

Под влиянием ультрафиолета интенсифицируется процесс образования

меланина из тирозина и других мономеров (загар - защитная реакция организма

на воздействие солнечных лучей). Возникновение черной кожи у человека при

продвижении первоначальной белой расы в тропические районы произошло, по

мнению Ленграйджа, в результате отбора многих мелких мутаций,

обусловливающих формирование все более и более темной кожи, что имеет

большое адаптивное значение в этих районах.

Образование меланина в организме придает ему устойчивость не только к

ультрафиолету, но и ионизирующей радиации.

Так, у многочисленных видов микроскопических грибов, актиномицетов и

некоторых бактерий бурые и черные мелани-новые пигменты служат защитой от

жестких электромагнитных излучений и являются основной причиной высокой

устойчивости пигментированных микроорганизмов не только к ультрафиолетовому

(в том числе и коротковолновому), но и к рентгеновскому излучению.

Штаммы микроорганизмов, содержащих меланиновые пигменты, настолько

устойчивы к действию солнечного ультрафиолета и космических лучей, что

живут и размножаются в высоких слоях атмосферы, горах, пустынях, Арктике и

Антарктике - там, где другие микроорганизмы погибают. Меланин в

определенных условиях увеличивает выживание даже после абсолютно летальной

дозы (ЛД100) радиации.

Повышение естественного радиоактивного фона, обусловленное применением

радиоактивных веществ, нарушением хранения радиоактивных отходов и т. д.,

способствует преимущественному развитию темнопигментированных грибов,

некоторые из них выживают после облучения почвы дозой 6400 Гр. Имеются

сведения о преимущественной встречаемости меланинсодержащих видов грибов в

почвенных образцах, отобранных после взрыва атомной бомбы в районе атолла

Бикини.

В ряде работ показана повышенная радиоустойчивость черных мышей, а

также появление гиперпигментации у белых и серых в результате

продолжительного облучения их малыми дозами гамма-лучей.

При сравнении выживаемости гамма-облученных белых и черных штаммов

дрожжей также выявлены различия, обусловленные присутствием в клетках

черного пигмента меланиновой природы. Клетки трансплантируемой меланомы

хомячка, содержащие меланин, в 2 раза более устойчивы к летальному действию

радиации, чем такие же клетки, лишенные пигмента.

По данным одной работы, облучение аксолотлей дозами 500, 1500,3000 Р

стимулировало процесс меланизации в печени, голове и глазах. Автор

указывает, что такая гиперпигментация является защитной реакцией организма

на облучение. Аналогичные данные получены и при облучении гипофиза лягушки

гамма-лучами: усилилось образование меланинов в меланофорах кожи вследствие

выделения интермедина из средней доли гипофиза и изменения обмена тирозина.

В первые часы после облучения в тканях облученных животных наблюдается

усиление окисления тирозина.

Меланины животного происхождения способны взаимодействовать со многими

радиоактивными элементами: цезием, радием, кобальтом, рутением, стронцием,

торием, а также с радиоактивными изотопами цинка, кадмия, свинца, хрома,

марганца и железа. Было установлено, что меланин эффективно сорбирует ионы

различных металлов. Таким же образом меланины грибного происхождения

сорбируют ионы Pb, Th, Hg, La, Zn, Cz. По-видимому, аналогичные свойства

животного меланина ответственны за преимущественное накопление 226Ra в

пигментированных тканях животных, а также в меланоме. Если в среде

концентрация 226Ra в пегментарных тканях животных, а также меланоме. Если

в среде концентрация 226Ra составляет 25,1 Ки/кг, то в меланоме

накапливается до 40-360 Ки/кг.

Как отмечал Н. И. Вавилов, в центрах формообразования растений (центры

происхождения растений – по Н.И.Вавилову) преобладают сильно

пигментированные формы. Отбор человеком светлоокрашенных форм растений при

продвижении их культуры в более северные районы означает, по мнению

Щербакова, отбор форм, менее защищенных от мутагенных факторов по сравнению

с пигментированными дикорастущими формами.

Очевидно, не случаен тот факт, что ткани растений, окружающие

генеративные ткани, окрашены пигментами, которые, вероятно, должны

обеспечивать их защиту от мутагенов. Наличие форм с высоким содержанием

пигмента характерно для высокогорных областей с повышенным уровнем

ультрафиолетовой радиации и космических лучей.

В ряде экспериментов были сделаны попытки использовать меланин для

усиления биологической радиорезистентности. В одной работе из гриба

Pullularia prototropha было выделено четыре фракции меланина, различающиеся

растворимостью в щелочи и этаноле. Две из них оказывали защитное действие

при облучении мышей рентгеновским излучением и увеличивали среднюю

продолжительность жизни мышей в 1,5 раза. Добавление меланина в питательную

среду существенно повышало выживаемость облученных культивируемых клеток

соединительной ткани мышей, а внутрибрюшинное введение меланина белым мышам

до облучения их в дозе 800 Р, кроме того, значительно увеличивало и

продолжительность жизни.

Сведения о влиянии меланина на мутагенное действие радиации до начала

наших исследований отсутствовали. Однако установлено, что фенолы могут

связываться с ДНК, в частности с тимином. Радиационное повреждение ДНК как

раз и начинается с тимина, а меланин способен не только улавливать и

обезвреживать свободные радикалы, но и регулировать концентрацию

неспаренных электронов. Кроме того, для ряда фенолов (Na-галлат,

пропилгаллат, кумарины и катехи-ны) показана антимутагенная активность. В

качестве одной из гипотез, объясняющих их антимутагенную способность,

предполагается взаимодействие фенолов с функциональными группами ДНК,

которое может экранировать важные участки ДНК от действия мутагена или

отводить избыточную энергию. Это послужило предпосылкой для исследования

способности меланина защищать наследственные структуры организма от

индукции радиационных мутаций.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 2.1

Влияние серосодержащих радиопротекторов на мутагенный эффект облучения

| | |вещества|ия, Р |тесты |а | |

| | |до | | | | |

|(-АЭТ |

|Дрозофила |0,15-0,3|0 |4000 |РЛМ |— |Усиление |

| |0 ( | | |ДЛМ | | |

| |0,1 мл |10 |3000 |РЛМ |Все стадии |>> |

| |0,1% |5-10 |3000 |>> |То же |>> |

| |0.3( | |2000 |>> |>> |Нет эффекта|

| |0.5% | |1000 |>> |>> |защита |

|Мыши |8 |10 |1200 |ДЛМ |Спермии, |>> |

| |50 мг/кг|15 |400 |ДЛМ |Спермии |>> |

| |9 |15-20 |600 |>> |Сперматиды |Защита |

| |5 |10-15 |100 |Хромосом|сперматоциты |защита |

| |мг/мышь | | |ные | | |

| | | | |йки | | |

| | | |200 |То же |>> |усиление |

| |0,3 мг/г|10-15 |400 |ДЛМ |>> |защита |

|Крысы |Не |— |600 |>> |— |То же |

|Кролики |0,1-0,00|30 |800 |>> |спермии |>> |

| |1% | | | | | |

|АЭМ |

|Мыши |0,25 |30 |500 |ДЛМ |— |Нет эффекта|

| |мг/г | | | | | |

|Цестеамин |

|Дрозофила |0,25 ( |15 |2400 |РЛМ |— |То же |

| | | | |ДЛМ |— |>> |

| |0,4 и 1 |— |2000 |РЛМ |сперматиды |усиление |

| |( | | | | | |

| | | | |Х- и | | |

| | | | |сом | | |

| | | | | |кие | |

| | | | | |кие | |

| |0,5 ( | |1500 |РЛМ |Все стадии |То же |

| |1,5 % | |1000 |РЛМ |То же |>> |

| |0,25 ( |— |2000 |>> |постмейотичес|>> |

| | | | | |кие | |

| | | | |трансло|>> |>> |

|Тутовый |0,01 % |0 |4215 |ДЛМ |— |>> |

| | | |8430 |видимые| |>> |

|Мыши |4 |4-7 |500 |ДЛМ |Все стадии |>> |

| |4 |15 |600 |>> |— |защита |

| |150 |10 |200 |хромосо|Сперматоциты |>> |

| | | |400 |перестр| |>> |

| | | |600 | | |>> |

|Крысы |Не |— |600 |ДЛМ |— |Нет эффекта|

|Кролики |0,1-0,00|5 |800 |>> |спермии |То же |

| |1% | | | | | |

|Обезьяны |100 |10 |200 |Хромосо|сперматоциты |защита |

|Цистеин |

|Дрозофила |5 % |5-10 |3000 |РЛМ |— |Нет эффекта|

| |0,05-0,1|5-10 |3600 |>> |— |То же |

| |мл | | | | | |

|Тутовый |0,01 % |0 |4215 |ДЛМ |— |>> |

| | | |8430 |видимые|— |>> |

|Мыши |9 |15-20 |600 |ДЛМ |— |защита |

|Цистамин |

|>> |150 |10-15 |100 |>> |Постсперматог|Слабое |

| | | |300 |>> |То же |Защита на |

| | | | | | |17,5% |

| | | |600 |>> |>> |Нет эффекта|

| | | |300 |>> |>> |>> |

| | | |600 |>> |>> |>> |

| |50 мг/кг|15 |300 |>> |геноциты |защита |

|Цистафос |

|>> |0,3 мг/г|10-15 |400 |ДЛМ |Все стадии |Нет эффекта|

|Глутатион |

|Дрозофила |2.5 ( | |2000 |РЛМ |То же |То же |

| | | | |Х- и | | |

| | | | |сом | | |

| |2,5 ( |— |2000 |РЛМ |постмейотичес|защита |

| | | | | |кие | |

Таблица 2.2

Влияние аминов на мутагенный эффект облучения

| | |вещества|ия, Р |тесты |а | |

| | |до | | | | |

|Серотонин |

|Дрозофила |1% |— |3000 |РЛМ |— |усиление |

| |(по 1 | | | | | |

| |мл) | | | | | |

| |1% |— |3000 |>> |— |>> |

| |(по 1 | | | | | |

| |мл) | | | | | |

| |0,5 % |— |1000 |>> |Все стадии |Нет эффекта|

|Мегафен (аминозин) |

|>> |0,5 % |10-90 |1500 |>> |То же |То же |

| | | |2000 |>> |>> |>> |

| | | |3000 |>> |>> |>> |

|5-метокситриптамин (мексамин) |

|>> |0,25 % |— |1000 |>> |Все стадии |>> |

|Мыши |0,08 |10-15 |400 |ДЛМ |сперматиды |защита |

| |мг/г | | | | | |

| | | |600 |>> |сперматоциты |защита |

| | | |200 |>> |Все стадии |То же |

Таблица2.3

Влияние антибиотиков на мутагенный эффект облучения

| | |вещества|ия, Р |тесты |а | |

| | |до | | | | |

|Актиномицин Д |

|Дроофилы |10-3 М |— |3000 |РЛМ |— |Защита |

| |5*10-4 М|25 |1000 |летали |спермии |усиление |

| | | | |ме | | |

| |1 мг/мл |360 |600 |РЛМ |>> |>> |

| | | | | |сперматоциты |>> |

| |0,1 |— |2000 |Потери |Все стадии |усиление |

| | | | |м | | |

| | | | |ние | | |

| | | | |м | | |

|Дрозофила |10 мг/мл|— |2000 |ДЛМ |спермии |>> |

|Мыши |1,75 |30-40 |200 |> |>> |

|Пенициллин |

|Дрозофила |104-8*10|— |3000 |РЛМ |Все стадии |Защита |

| |0,1%(по |30 |1000 |>> |сперматиды |>> |

| |0,1мл) | | | | | |

| |2*104 |— |500 |>> |спермии |защита |

| | | |1000 | | | |

| | | |2000 | | | |

| | | |3000 | | | |

|Митомицин С |

|>> |100 ( |— |600 |>> |сперматиды |>> |

| | | | | |сперматоциты |>> |

| |100 |До и |500 - |Видимые в|постмейотичес| |

| |мкг/мл |после |4000 |12 |кие | |

|Стрептомицин |

|>> |0,1 % |30 |1000 |>> |сперматиды |То же |

| |(по | | | | |>> |

| |0,1мл) | | | | | |

| |5*104 |— |1000 |>> |все стадии |>> |

| |(/мл | | | | | |

| | | |3000 |>> |То же |>> |

|Мыши |0,5 |480 |150 |хромосомн|сперматоциты |защита |

| |мг/мышь | | |ые | | |

| | | | |ки | | |

| |1,0 |480 | |То же |>> |>> |

| |3,0 |480 | |>> |>> |Нет эффекта|

| |5,0 |480 | |>> |>> |То же |

|Хлорамфеникол |

|Дрозофила |0,04 |90 |1200 |РЛМ |спермии |усиление |

| |0,25%(по|30 |1000 |>> |>> |>> |

|Мыши |1,5 г/кг|240 |600 |ДЛМ |спермии |усиление |

|2,4-динитрофенол |

|Дрозофила |0,05 % |10 |1000 |РЛМ |сперматоциты |защита |

| |0,003 % | |1000 |транслока|>> |>> |

| | | | |ции | | |

| |0,05 | |1000 |ДЛМ |>> |>> |

| |0,5 |240 |1000 |>> |Ранние стадии|Нет эффекта|

| |0,5 | | |РЛМ |спермии |То же |

| |0,15 |0 | | |спермии |>> |

| |0,30 |0 |1000 |>> |спермии |защита |

| | | | | |сперматиды |>> |

| | | | | |сперматоциты |>> |

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Барабой Л. М. - «Ионизирующая радиация» - М. 1991г.

2. Бударков С. Г. – «Радиобиологический справочник» – М. 1992г.

3. «Проблемы радиобиологии» – 1990г.

4. Моссе И. Б. – «Радиация и наследственность: генетические аспекты

противорадиационной защиты» - Минск 1990г.

5. Ярмоненко С. П., Коноплянников А. Г., Вайнсон А. А. – «Клиническая

радиобиология» – М. 1992г.

6. «Радиобиология» т. 38 – 1998г.

7. «Радиобиология» т. 39 – 1999г

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Радиопротекторы

ИНТЕРЕСНОЕ