Кіріспе
Жасушалардың сәулеленуге сезімталдығы.
Радиосезімталдық – жасушалардың, тіндердің, ағзалардың немесе организмдердің иондаушы сәулеленудің зиянды әсеріне салыстырмалы түрдегі сезімталдығы.
Ұяшық түрлеріне әсер ету
Жасушалар S фазасында ең төменгі сезімталдыққа, содан кейін G1 фазасында, содан кейін G2 фазасында ие, ал жасуша циклінің M фазасында ең жоғары сезімталдыққа ие. Бұл 1906 жылы қалыптасқан "Бергоние және Трибондо заңы" арқылы сипатталады: рентген сәулелері көбірек көбеюге қабілетті жасушаларға тиімдірек әсер етеді. Олардың байқауларынан тез бөлінетін ісік жасушалары, әдетте, организмнің көптеген жасушаларына қарағанда сезімтал екенін анықтады. Бірақ бұл әрқашан да дұрыс емес. Ісік жасушалары гипоксиялық болуы мүмкін, сондықтан рентген сәулелеріне сезімталдығы төмендейді, себебі олардың көптеген әсерлері иондаған оттегі арқылы түзілетін еркін радикалдармен байланысты. Содан бері ең сезімтал жасушалардың дифференциацияланбаған, жақсы қамтылған, тез бөлінетін және жоғары метаболикалық белсенділікке ие жасушалар екені көрсетілді. Организм жасушаларының арасында ең сезімталдары – сперматозоидтер және эритробластар, эпидермалық және асқазан-ішек трактісінің базальдық жасушалары. Нерв жасушалары мен бұлшық ет талшықтары ең төменгі сезімталдыққа ие. Ооциттер мен лимфоциттер де өте сезімтал жасушалар болып табылады, бірақ олар тыныш күйдегі жасушалар және жоғарыда сипатталған критерийлерге сәйкес келмейді. Олардың сезімталдығының себептері әлі анықталған жоқ. Жасушалардың иондаушы сәулелерге әртүрлі сезімталдығының генетикалық негізі де бар сияқты. Бұл бірнеше қатерлі ісік түрлерінде және қалыпты тіндерде дәлелденген.
Жасушалардың зақымдануының жіктелуі
Жасушаның зақымдануы өлімге алып келуі мүмкін (жасуша өледі) немесе өлімге жеткізбейтін (жасуша өзін-өзі жөндеуге қабілетті) болуы мүмкін. Жасуша зақымдануының салдары денсаулыққа әсер етуге алып келуі мүмкін, және Халықаралық радиологиялық қорғау комиссиясы оларды Тін реакциялары немесе Стохастикалық әсерлер деп жіктеуге болады.
Тіндердегі реакциялар
Тін реакцияларының сәулеленудің белгілі бір деңгейінен төменде көрінбейтін, ал одан жоғарыда әдетте пайда болатын шегі бар. Дозаны бөлу, дозаның қарқыны, антиоксиданттардың қолданылуы және басқа да факторлар тіндерде реакция туындайтын нақты шекті деңгейге әсер етуі мүмкін. Тін реакцияларына тері реакциялары (шаш түсу, қызару, ылғалды қабыршақтану), катаракта, қан айналымы аурулары және басқа да жағдайлар кіреді. Жүйелі шолу нәтижесінде, қалыпты тіндердің сәуле сезімталдығымен байланысты жеті ақуыз анықталды: γH2AX, TP53BP1, VEGFA, CASP3, CDKN2A, IL6 және IL1B.
Стохастикалық әсерлер
Стохастикалық әсерлердің сәулелену шегі болмайды, олар кездейсоқ сипатта болады және олардан қашу мүмкін емес. Оларды соматикалық және генетикалық әсерлерге жіктеуге болады. Соматикалық әсерлердің ішінде екіншілік қатерлі ісік ең маңыздысы болып табылады. Ол сәулеленудің тікелей және жанама түрде ДНК мутацияларын тудыруынан дамиды. Тікелей әсерлер – иондаушы бөлшектер мен сәулелердің өзінің әсерінен, ал жанама әсерлер – әсіресе су мен оттегінің радиолизі кезінде пайда болатын бос радикалдардың нәтижесінде болады. Генетикалық әсерлер ұрпаққа радиосезімталдыққа бейімділікті сыйлайды. Бұл процеске қатысты түсінік әлі толыққанды емес.
Нысаналы құрылымдар
Онжылдықтар бойы сәулеленудің салдарынан болатын зақымданудың негізгі жасушалық нысаны ДНК молекуласы деп есептелді. Бірақ, тірі қалу деңгейін арттыру үшін жасушалардың өзінің ақуыздарын қорғауы керек екенін көрсететін деректер бұл көзқарасқа күмән келтірді, ал олар өз кезегінде ДНК-дағы зақымды жасайды. Радиотоксикацияның басты механизмі болып табылатын реактивті оттегі түрлерінің (РОС) зиянды әсерінен ақуыздарды (бірақ ДНК емес) қорғауда марганец иондарының ферментсіз кешендері және кішкентай органикалық метаболиттер маңызды рөл атқарады. Бұл сондай-ақ егешқұйрықтарда сәулеленуге төзімділікті арттырды. Синтезделген қорғау қоспасын марганецпен қолдану, микроорганизмдерді өлтіруге қажетті дозадан әлдеқайда жоғары сәулелену дозаларында вирус пен бактерия эпитоптарының иммуногенділігін сақтайтыны көрсетілді, бұл бүкіл организмге арналған вакцинаны жылдам өндіруге мүмкіндік береді. Жасуша ішіндегі марганец мөлшері және оның құрамындағы кешендердің сипаты (электронды парамагниттік резонанс арқылы өлшенетін) бактериялар, археялар, саңырауқұлақтар және адам жасушаларының сәулеленуге сезімталдығымен байланысты екені анықталды. Сонымен қатар, жасушадағы жалпы марганец мөлшері мен оның өзгеруінің арасында және әртүрлі ісік жасушаларында клиникалық тұрғыдан анықталған сәулеленуге жауап берушілік арасында байланыс табылды, бұл сәулелену дозасын дәлдеуге және қатерлі ісікпен ауыратын науқастарды емдеуді жақсартуға көмектеседі.