дрозофиле, препарат инъецировали в той же концентрации, изучались также

спермато-циты, облученные в такой же дозе 1000 Р. Однако Стегер исследовал

частоту ДЛМ и получил уменьшение этого типа радиомутаций на 12 %.

Этот препарат исследовала Абелева Э.А. для выяснения вопроса, не

влияет ли он на зрелые половые клетки дрозофилы. Оказалось, что ДНФ

эффективно защищает сперматиды (частота рецессивных летальных мутаций

снижается на 30 %), но не защищает спермии. Однако в работе Иващенко Н.И.

защита спермиев была осуществлена с помощью инъекции 2,4-динитрофенола,

причем при увеличении концентрации препарата от 0,15 до 0,30 мкг на муху

эффективность защиты увеличивалась с 30 до 50 %. При дальнейшем увеличении

концентрации до 0,45 мкг защитный эффект не был обнаружен. Интересно

отметить, что ДНФ в концентрации 0,30 мкг на муху оказал защитное действие

не только на спермии, но и на радиочувствительные стадии -сперматиды и

сперматоциты.

Таким образом, согласно работе Иващенко Н.И. эффективность ДНФ

меняется в зависимости от его концентрации. Поэтому отсутствие защиты

спермиев в работе Абелевой Э.А. отнюдь не противоречит полученным позднее

результатам. Сравнивать эти работы трудно, несмотря на один и тот же объект

исследования, одинаковые тесты и дозы облучения. Дело в том, что Иващенко

Н.И. использовал инъекции препарата в строго определенной концентрации - от

0,06 до 0,45 мкг на муху, в работе же Абелевой Э.А. препарат скармливался с

питательной средой в концентрации 0,5 мг/мл среды, что не дает сведений о

количестве препарата, поступившего в организм дрозофилы.

Тем не менее в работах, выполненных по сходным методикам, получены

аналогичные результаты. Во всех этих исследованиях показано, что 2,4-

динитрофенол защищает от мутагенного действия облучения радиочувствительные

стадии дрозофилы, а в работе Иващенко Н.И., кроме того, получено снижение

частоты радиомутаций в спермиях.

Исключение составляет работа, выполненная также на дрозофиле, в

которой ДНФ оказался неэффективным. Таким образом, некоторые фенолы, такие,

например, как ДНФ, способны защищать половые клетки дрозофилы от

мутагенного действия ионизирующей радиации (табл. 2.4). К сожалению, в

литературе нет сведений о влиянии этого препарата на генетический эффект

облучения у млекопитающих.

Противопоказанием применения ДНФ в качестве радиопротектора служит его

метаболическая активность, поскольку вещество препятствует окислительному

фосфорилированию и является ассимиляторным ядом, так как может заменить'

нормальное вещество в физиологических реакциях благодаря химическому

сходству с ним. Поскольку проводившиеся более 20 лет (с 1953 по 1975 г.)

исследования показали, что традиционные радиопротекторы малоэффективны в

защите половых клеток животных от мутагенного действия облучения, поиски

антимутагенных препаратов были перенесены в другую область. Внимание

исследователей привлекли природные соединения, представляющие интерес по

двум причинам. Во-первых, известно, что некоторые виды живых организмов

обладают высокой радиоустойчивостью. Следовательно, внутри организма

существуют какие-то факторы резистентности. Поскольку в живой природе можно

обнаружить такие совершенные формы и реакции, которые-намного превосходят

придуманные человеком аналоги, то поиски веществ, „созданных" эволюцией для

защиты организма от облучения, могут быть весьма перспективными.

Во-вторых, естественные вещества для организма, даже будучи

использованы в больших концентрациях, чем в норме, окажутся менее

токсичными по сравнению с синтезированными искусственно.

Все это побудило исследователей обратиться к таким соединениям, как

ДНК и ее предшественники, АТФ и т. д.

ВЕЩЕСТВА ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

В первых работах по изучению предшественников ДНК было показано, что

предварительное воздействие нуклеозидов уменьшает частоту радиационно-

индуцированных сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций в постмейо-

тических клетках дрозофилы. Обработка же предмейотических клеток

галогеновыми производными пиримидина (5-бромдиоксиуридином и 5-

бромдиоксицитидином) увеличила частоту рецессивных летальных мутаций, но не

повлияла на выход транслокаций в сперматогониях дрозофилы.

Исследовалось влияние препаратов ДНК на мутагенный эффект ионизиру-

ющей радиации в половых клетках самцов мышей. Анализировались частота ДЛМ в

пост-мейотических клетках и частота реципрокных транслокаций в

сперматогониях. Под влиянием ДНК частота доминантных деталей в ранних

сперматидах уменьшилась с 67,0 до 62,1 %. В поздних, наоборот, наблюдалось

усиление мутагенного эффекта облучения. В сперматогониях частота

транслокаций также возросла с 4,4 до 5,8 %. Более эффективным оказалось

использование АТФ в смеси с радиопротекторами. Сообщается о защитной

эффективности смеси АТФ с ацетуроном и АЭТ против индукции облучением

транслокаций в сперматогониях мышей.

При применении АТФ в смеси с метионином и цистеином получено снижение

выхода рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций, индуцированных

облучением у дрозофилы.

Хороший защитный эффект против генетических повреждений, вызванных

облучением у мышей, был показан при использовании АТФ. Влияние смеси АТФ,

АЭТ и серо-тонина, вводимой самцам внутрибрюшинно за 8 мин до облучения в

дозе 400 Р, изучалось в соотношении 45:3:1. Частота индуцированных

реципрокных транслокаций в сперматогониях мышей при этом снизилась примерно

в 2 раза (с 8,65 ± 1,2 до 4,05 ± Ц,6 %). При исключении АТФ из смеси

наблюдалась лишь тенденция к снижению частоты мутаций. В отсутствие

облучения АТФ снижал в 2'раза выход транслокаций, индуцированных смесью АЭТ

и серотонина (статистически недостоверно из-за малых величин).

Интересно, что при защите мышей от лучевой гибели вклад АТФ незначителен -

защитное действие смеси АТФ + АЭТ + се-ротонин и смеси АЭТ + серотонин

одинаково. Таким образом, эти исследования показали, что радиопротекторы

АЭТ и серотонин, снижающие смертность облученных животных, малоэффективны

против генетического действия радиации и для защиты от индуцированных

облучением мутаций могут использоваться вещества, малоспособные повышать

выживаемость облученных животных.

Внимание исследователей привлекла антимутагенная активность а-

токоферола (витамина Е). Это соединение оказалось способным подавлять

мутагенез, вызываемый химическими и физическими мутагенами, вирусами,

старением и т. д. Исследовалась радиозащитная эффективность а-токоферола в

половых клетках. Самцов дрозофилы, выращенных на среде с витамином Е,

облучали рентгеновским излучением и через 24 ч скрещивали с виргиль-ными

самками тесторной линии. При этом, если самки выращивались на нормальной

питательной среде, снижение выхода рецессивных летальных сцепленных с полом

мутаций не обнаруживалось. Если же не только самцы, но и самки

вскармливались питательной средой с токоферолом, то частота индуцированных

облучением мутаций значительно снижалась. Авторы предположили, что а-

токоферол не влияет на образование первичных радиационных эффектов, но

модифицирует репарацию предмутационных повреждений, возникающих в зрелых

половых клетках самцов и репарируемых после оплодотворения ферментами

самки.

Большое внимание уделяется исследованию антимутагенного действия

различных растений. Многочисленные позитивные результаты, полученные при

испытании антимутагенного действия растений, вызвали интерес к растительным

экстрактам и у радиобиологов. В частности, исследовалось влияние фитонцидов

чеснока и вытяжки из листьев эвкалипта на мутационный процесс,

индуцированный ионизирующей радиацией у дрозофилы. Показано, что

использование чеснока не изменило индукции облучением рецессивных летальных

мутаций и транслокаций между II и III хромосомами, а вытяжка из эвкалипта

оказала хорошее защитное действие против генетического эффекта т- лучей.

Таким образом, поиски эффективных противолучевых ан-тимутагенов

продолжаются. Необходимо, чтобы они удовлетворяли трем критериям:

1) стабильности,

2) эффективности

3) нетоксичности.

Однако ни один из известных нам радиопротекторов не удовлетворяет

данным критериям. Так, большинство традиционных радиопротекторов, имеющих

стабильную химическую структуру, эффективны лишь в высоких токсичных

концентрациях, а вытяжки растений практически нетоксичны, но не имеют

стабильной химической структуры. Все это требует дальнейших теоретических и

экспериментальных исследований с целью поисков оптимальных радиозащитных

препаратов.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МЕЛАНИНОВЫХ ПИГМЕНТОВ

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,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6