Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Окислительные процессы в облученной клетке

Радиационные изменения окислительно-восстановительного равно­весия в живых системах начинаются сразу, с момента передачи энергии ионизирующих излучений биоорганическим молекулам. Как уже отмечалось, в процессе ионизации происходит образование электронов, которые представляют особый интерес с биологической точки зрения, так как вызывают поляризацию и окисление молекул. Электроны в водной среде стабилизируются до гидратированного со­стояния, превращаясь в егидр и способны диффундировать на значи­тельные молекулярные расстояния и эффективно взаимодействовать с молекулярным кислородом, повышая уровень содержания суперок­сида О÷2 (и других окислительных радикалов и продуктов) не только в водных растворах, но и в облучённой клетке. Другая часть электронов окисляет биоорганические молекулы, первоначально превращая их в катионы и радикалы. Кроме того, как уже отмечалось, количество сильного радикала-окислителя ОН· возрастает в результате непосред­ственного радиолиза молекул воды. В облучённой клетке так же, как и в водных растворах образуются оксирадикалы и оксипродукты, способные окислять практически любые органические молекулы.

Известно, что ионизирующие излучения могут индуцировать в клетке образование пероксинитрита. В. Д. Ми­коян и др. в 1994 году показали, что его содержание в облучённой клетке возрастает за счет усиления активности NO-синтазы. Накапливающи­еся в облучённой клетке оксипродукты ОН·, Н2О2 и ONO2- высоко эффективны и могут быть отнесены к радиотоксинам) (АКСС- радиотоксины — АКССрт). Важным свойством АКССрт является их «пусковая» способность — инициировать и усиливать цепной процесс перекисного окисления и инициировать образование сильных и отно­сительно долгоживущих окислителей — ППОЛ. В облученной клетке избыточно накопленные ППОЛ известны под названием «липидных радиотоксинов» (ЛPT). Они образуются, в основном, при окислении полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов БМ.

 

Обе группы радиотоксинов АКССрт и ЛРТ объединяются под общим названием оксирадиотоксины (ОРТ). Они вызывают в клетках и тканях облучённого организма повреждения, приводящие к так называемому лучевому токсическому эффекту.

В начальный период после облучения в клетке происходит нару­шение баланса между образованием ОРТ и антиокислителями. Эти изменения неспецифичны для ионизирующих излучений и известны под названием оксидативного стресса. Вначале при этом защитные антиокислительные ресурсы клетки активируются и сдерживают вы­ход окислителей из стационарного режима. Затем, по мере развития лучевого поражения, содержание антиокислителей (антиокислитель­ный буфер) постепенно исчерпывается, и накопление радиотоксинов приобретает бесконтрольный характер.

Известно, что содержание АКССрт и JIPT может увеличивать­ся не только в липидах, но и в водной фазе клетки. Поэтому эти продукты способны взаимодействовать с обеими радиационными кле­точными мишенями — БМ и ДНК. Результат этих взаимодействий — дальнейшее изменение системы окислительно-восстановительного гомеостаза, перестройка физико-химической регуляции метаболизма в клетке, нарушение барьерно-матричных свойств БМ, образование аддуктов [ОРТ Ç ДНК]. Участвуя в непрямом действии излучений, ОРТ, и в частности JIPT, вызывают хромосомные аберрации, мутации, во­влекаются в формирование радиационно-индуцируемой нестабильно­сти генома.

В экстремальной стадии оксидативных повреждений происходят многоэтапные и значительные цитогенетические повреждения мише­ней, завершающиеся гибелью облученной клетки.

В связи с изложенным предлагается следующая краткая схема образования и действия оксирадиотоксинов.

Стартовые изменения при облучении Постлучевые изменения
Накопление оксирадиотоксинов (ОРТ) Лучевой токсический эффект
ионизация органических молекул (МН) и воды   образование свободных е- возрастание уровня АКСС-радиотоксинов (АКССрт) ОН·, Н2О2, ONO2-     инициирование цепных процессов ПОЛ усиление цепных процессов ПОЛP   накопление липидных радиотоксинов (ЛРТ) влияние ОРТ на структуру и функции БМ; на-рушение барь-ерно-матричных свойств БМ   оксидативный стресс, апоптоз, некроз влияние ОРТ на структуру и функции ДНК; образование генотоксических оксиаддуктов [ОРТÇДНК]   участие в формировании нестабильности генома; хромосомные аберрации, мутации, апоптоз
    МН«е- егидр « О2→Н2О2 → ↑ ↓ «е-2 ОН·   Н2О2+ЛН PЛРТ→ \   ОРТ → (БМ)   [ОРТÇДНК]
  Н2О«е-2О+ ↓ → ОН·→ ↑   ОН· +ЛН PЛРТ→
    МН«е- →егидр « OH· ↑ NO+О÷2→ОNО2→ ↑ «е-2   Н2О2+ЛН PЛРТ→

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Активные формы азота | Радиотоксины
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 465; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.