Чувствительные мишени (“sensitive volume”) биологических систем

Целостный организм можно рассматривать как биологическую систему, построенную из элементов с различным уровнем организации. По возрастанию эти элементы представляют собой атомы, молекулы, клетки и органы [AF8] (рис. 1.2.1).

Как в рамках одного уровня организации, так и между уровнями существуют связи, поэтому структуры функционируют совместно, формируя комплексный организм. Из схемы (рис. 1.2.1) видно, что для каждого уровня организации существуют потенциальные повреждающие агенты, которые из-за наличия межуровневых связей могут становиться опасными не только на том уровне, на котором они первично действуют, но выше или ниже.

В любой сложной биологической системе, включая организм, элементарной единицей жизни, конечной мишенью, является клетка. Однако основные, первичные эффекты ионизирующей радиации обусловлены ее воздействием не на клеточном уровне. Радиация действует на атомы путем столкновения с орбитальными электронами (ионизация, возбуждение).

Эти «атомные повреждения» становятся значимыми для организма, только если они ведут к повреждениям молекул, важных для клеточной жизнедеятельности. Главная среди них — ДНК как переносчик генетической информации. Лучевое поражение клетки в первую очередь связано с нерепарированными структурными повреждениями генетического материала, даже если считать, как стало модным в последние годы, что после воздействия низкоуровневого облучения происходит не нарушение нуклеотидной структуры ДНК, а модификация ее оснований путем метилирования, ацетилирования и пр., приводящая к изменению функционирования генома (эпигенетические эффекты — см. ниже раздел 2.3.1) [РМ2, AH21, AK29, AL17, AM42, AP12, AW26, AW28].

Поэтому ядро клетки, где сосредоточен генетический материал, и было определено как «чувствительная к радиации мишень» [AN10][23]. На уровне же организма это преимущественно ядра колониеобразующих клеток и лимфоцитов.

Рисунок 1.2.1. Схема разноуровневых мишеней организма, чувствительных к различным повреждающим агентам. По (Feinendegen L.E. et al., 1988 [AF8]).

Дата добавления: 2015-07-20