Список сокращений

А.Н. КОТЕРОВ

МАЛЫЕ ДОЗЫ РАДИАЦИИ:

ФАКТЫ И МИФЫ

Книга первая

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

И

НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ГЕНОМА

Москва

Котеров А.Н. Малые дозы радиации: факты и мифы. Книга первая. Основные понятия и нестабильность генома. М.: Изд-во «ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России», 2010 — 283 с.

Монография; 283 с.; 46 иллюстраций; 14 таблиц; 730 источников.

Книга первая монографии доктора биологических наук, заведующего научно-аналитической лабораторией радиобиологии техногенно-обусловленных заболеваний ФГУ «Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России» Алексея Николаевича Котерова (e-mail: [e-mail]) посвящена различным аспектам понятия о малых дозах ионизирующего излучения и радиационно-индуцированной нестабильности генома. На основе анализа экспериментальных источников сделано заключение, что применительно к редкоионизирующему излучению (рентгеновское, γ-излучение и др.) отсутствуют факты индукции нестабильности генома после воздействия в малых дозах на клетки без явных дефектов и организм вне in utero. Проведено критическое рассмотрение работ и соответствующих представлений о малых дозах и о нестабильности генома в научном мире России, Украины, Белоруссии и на Западе.

Связанный с нестабильностью генома гипотетический молекулярный механизм индукции радиогенного канцерогенеза и наследственных генетических аномалий в диапазоне малых доз редкоионизирующего излучения отсутствует.

Koterov A.N. Low dose of radiation: the facts and myths. First book. The basic concepts and genomic instability. Мoscow, Publ. by “FMBC by A.I. Burnazjan FMBA of Russia”, 2010 — 283 p.

The monograph; 283 pages.; 46 illustrations; 14 tables; 730 sources.

The first book of monograph of Full Doctor of Sciences, Chief of Scientific Analytical Laboratory of Radiobiology of Technogenic-caused Diseases of FSE “Federal Medical and Biophysical Center by A.I. Burnazjan FMBA of Russia”, Moscow (e-mail: [e-mail]) Alexey N. Koterov is devoted to various aspects of low dose radiation concept and the radiation-induced genomic instability. On the base of the experimental sources analysis the conclusion is made that with reference to low LET radiation (x-ray, γ-radiation, etc.) there are no facts of an induction of genomic instability after exposure at low doses radiation for cells without obvious defects and an organism non in utero. The critical consideration is present for works and corresponding ideas about low doses radiation and radiation-induced genomic instability in the scientific world of Russia, Ukraine, Belarus and in the West.

The hypothetical molecular mechanism of radiogenic carcinogenesis and hereditary genetic anomalies induction which connected with genomic instability in a range of low doses radiation with low LET is absent.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЕРФ — естественный радиационный фон.

ЛБК — линейная беспороговая концепция.

ЛПЭ — линейная потеря энергии.

МКРЗ — Международная комиссия по радиационной защите (ICRP — International Commission on Radiological Protection).

НКДАР — Научный комитет по действию атомной радиации при ООН (UNSCEAR — United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation).

НКРЗ — Национальная комиссия по радиационной защите.

НРБ — Нормы радиационной безопасности.

РИНГ — радиационно-индуцированной нестабильности генома.

ЧАЭС — Чернобыльская атомная электростанция.

BEIR — Biological Effects of Ionizing Radiation (Комитет АН США «Биологические эффекты ионизирующей радиации»).

COMARE — Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment (Комитет Великобритании по медицинским аспектам радиационного воздействия в окружающей среде.

DDREF — фактор эффективности дозы и мощности дозы.

DMSO — диметилсульфоксид.

NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements) — Национальная комиссия по радиационной защите и дозиметрии США.

СОДЕРЖАНИЕ

С.П. Ярмоненко. Предисловие …….......................................................................6

От автора..................................................................................................................7

Введение...................................................................................................................9

Часть 1. ПОНЯТИЕ О МАЛЫХ ДОЗАХ РАДИАЦИИ......................................14

1.1. Большое, малое и низкое..............................................................................14

1.2. Микродозиметрическая теория «малых доз» радиации............................22

1.2.1. Чувствительные мишени (“sensitive volume”) биологических систем.................................................................................................................25

1.2.2. Разработка понятия о малых дозах радиации в микродозиметрии. Конкретные величины малых доз для излучений с различной ЛПЭ..............................................................................................................26

1.2.3. Целесообразность использования микродозиметрических построений о малых дозах радиации в практике радиобиологии и радиационной

медицины.....................................................................................................35

1.3. Радиобиологический подход к понятию «малые дозы» радиации............................38

1.4. Медицинский (эпидемиологический) подход к понятию «малые дозы» радиации …....................................................................................................40

1.5. Новая граница «малых доз» радиации в XXI в. — 100 мГр.....................49

1.5.1. Комитет по биологическим эффектам ионизирующей радиации АН США (BEIR) …............................................................................................49

1.5.2. Министерство энергетики США (DOE — Department of Energy)...50

1.5.3. Документ НКДАР о немишенных эффектах ионизирующей радиации от 2006 г. …….......................................................................................51

1.5.4. Физический факультет в Гарварде (Harvard Physics Department) и Медицинский радиологический центр в Обнинске …….........................52

1.5.5. Институт безопасности развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ РАН) и др......................................................................................................54

1.5.6. Понятие о малых дозах радиации в МКРЗ ……………………..........56

1.6. «Малые» и «низкие» дозы в соответствии с конъюнктурой

исследований................................................................................................56

1.7. Понятие малой мощности дозы....................................................................65

1.8. Чего придерживаться.....................................................................................73

Часть 2. РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ГЕНОМА (РИНГ) И МАЛЫЕ ДОЗЫ РАДИАЦИИ ………...............................75

2.1. Спонтанный мутагенез..................................................................................75

2.2. Феноменология РИНГ...................................................................................80

2.3. Гипотетические механизмы индукции и передачи РИНГ.........................83

2.3.1. Инициация РИНГ: непосредственные повреждения ДНК или эпигенетические механизмы................................................................................83

2.3.2. Индукция РИНГ активными формами кислорода...........................95

2.3.3. РИНГ и теломеры................................................................................98

2.3.4. Дефектность имеющихся теорий о механизмах РИНГ в свете сути этого феномена.........................................................................................104

2.4. Устоявшиеся обыденно-научные представления о РИНГ......................107

2.4.1. Профессор Кармела Мазерсилл с соавторами.................................108

2.4.2. Дж. Б. Литтл........................................................................................110

2.4.3. Другие авторитетные зарубежные исследователи..........................114

2.4.4. Авторы из России, Белоруссии и Украины.....................................117

2.5. Почему для РИНГ при малых дозах радиации складывается конъюнктура в современной радиобиологии и радиационной эпидемиологии..........127

2.5.1. Парадоксальность биологического действия ионизирующего излучения ………………………………………………………………………..127

2.5.2. Кластерный эффект ионизирующих излучений и малые дозы радиации ………………………………………………………………………..129

2.5.3. Ничтожная вероятность индукции канцерогенных мутаций при непосредственном воздействии излучения на гены-мишени в области малых доз...............................................................................................................140

2.6. Дозовые закономерности индукции РИНГ in vitro..................................145

2.6.1. Факты...................................................................................................145

2.6.2. Те, кто искал дозовый порог для РИНГ, обычно его и находили..153

2.6.3. Аномалии клеточных систем in vitro................................................159

2.7. РИНГ in vivo.................................................................................................163

2.7.1. Трудность корректной регистрации РИНГ in vivo. Аберрации хромосом, обнаруживаемые спустя длительные сроки после облучения, не являются однозначным доказательством РИНГ........................................163

2.7.2. Экспериментальные подходы для выявления истинной РИНГ in vivo ……………………………………………………………………….168

2.7.3. РИНГ in vivo при относительно корректных методических подходах. Возможные артефакты.............................................................................170

2.8. РИНГ после облучения in utero.................................................................181

2.9. Кажущиеся «исключения».........................................................................185

2.9.1. Линия TK6 лимфобластоидных клеток............................................186

2.9.2. HPV-G кератиноциты человека.........................................................188

2.9.3. Клетки HeLa........................................................................................193

2.9.4. Линия ооцитов китайского хомячка (клетки CHO)........................197

2.9.5. Мыши линии BALB/c........................................................................200

2.10. РИНГ в документах международных организаций (МКРЗ, BEIR и НКДАР)........................................................................................................202

Заключение...........................................................................................................218

Список использованных источников.................................................................233

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние десятилетия радиобиологическое исследование низких уровней облучения (НУО) приобрело особую актуальность в связи с перемещением в эту область интересов практики, что определяется уменьшением социального заказа на эффекты поражающих доз излучения, а также радиационными авариями, вовлекающими в сферу воздействия НУО огромные (как это было в результате Чернобыльской аварии) группы людей.

Между тем, в оценке биологических эффектов НУО и их влияния на здоровье человека отсутствуют единая точка зрения, а в России существуют и противоположные представления — от их положительного влияния (гормезиса), до повышенной опасности по сравнению с более высокими дозами. Число публикаций на тему НУО огромно, и с учетом их разнонаправленности разобраться в них достаточно сложно. Между тем, ясность в этом вопросе крайне важна при разработке НРБ.

Детальному анализу существующей ситуации в современной литературе и посвящена монография доктора биологических наук А.Н. Котерова. Выполнив гигантский труд (объем монографии — около трех сотен страниц большого формата) — автор смог внести ясность в разноуровневое понятие о малых дозах радиации, в суть феномена нестабильности генома и затронуть вопрос о немишенном «эффекте свидетеля». Эти эффекты, как убедительно показал А.Н. Котеров, проанализировав 730 источников, отсутствуют в истинном диапазоне НУО, а следовательно, не должны учитываться при установлении нижних границ ныне действующих НРБ и разработке новых рекомендаций.

Данный вывод отчасти перекликается с заключением, сделанном в сообщении BEIR-VII Комитета АН США по биологическим эффектам радиации. Согласно этому заключению, «информация об адаптивном ответе, нестабильности генома и «эффекте свидетеля» является недостаточной для того, чтобы быть включенной в эпидемиологические данные с целью изменения оценки риска радиогенных раков».

Монография А.Н. Котерова представляет большой интерес для специалистов; ее выводы крайне важны для административных работников, принимающих решение.

Не отрицая наличия в диапазоне НУО биологического явления гормезиса, коротко обоснованного в монографии анализом соответствующей литературы, не могу согласиться с автором в его однозначной оценке положительной роли этого феномена в отношении человека. На мой, возможно консервативный взгляд, для подобного заключения пока отсутствуют прямые данные. Это замечание, однако, не снижают общей положительной оценки монографии, которая может и должна быть положена в основу давно назревшего объединенного семинара специалистов-радиобиологов РАН и РАМН.

Полагаю также необходимым просить А.Н. Котерова продолжить работу для написания подобного обзора по стохастическим эффектам НУО — канцерогенезу и наследственным заболеваниям.

Профессор С.П. Ярмоненко,

автор учебного пособия

«Радиобиология человека и животных»

Дата добавления: 2015-07-20