Феноменология РИНГ

В строгом смысле под РИНГ понимают феномен, заключающийся в повышении вероятности возникновения непредсказуемых дефектов (выявляемых преимущественно как неклонируемые повреждения генома) у потомков облученных клеток[58]. Как уже говорилось, повреждения генома возникают и спонтанно; при РИНГ излучение просто увеличивает частоту их появления. Действительно, в отличие от мутаций типа значительных по размеру делеций, которые непосредственно вызываются лучевыми повреждениями ДНК, при индукции РИНГ увеличивается в основном выход мутаций точкового типа, аналогичных спонтанным, когда относительно небольшие повреждения от свободных радикалов распределяются вдоль молекулы ДНК равномерно [РП6, AL17, AL21, AM36, AM40, AM41, AS19, AT8, AW28].

РИНГ после облучения (здесь мы пока не касаемся величины доз) показана для всех клеток эукариот — от дрожжей [AB31] до млекопитающих и человека [РП6, AL17, AL21, AM36, AM40, AM41, AS19, AT8, AW28]. Поскольку этот феномен выявляется по увеличению частоты спонтанного мутагенеза, а биологические последствия мутаций могут реализовываться в самые разные формы, то и конечные показатели РИНГ бывают различными. Главное здесь — наличие повреждения, подавления, некоего вреда или вовсе гибели конкретных клеток либо клеточных популяций (а в их высшем материальном развитии — и организмов). Причем все такие эффекты должны обнаруживаться у клеток и организмов, которые сами, непосредственно, облучены не были, но являются потомками облученных клеток/организмов.

Мутации — это генетические нарушения, поэтому РИНГ регистрируют, исходя из параметров, связанных с генетическими изменениями: по увеличению частоты неклонируемых аберраций хромосом (хромосомного [AB25] и хроматидного [AH19] типов) у потомков облученных клеток («хромосомная нестабильность»), частоте выхода микроядер [AM5], увеличению выхода клеток с аномальным кариотипом [AG14], клеточному гигантизму [РП6], мутациям [AL23], малигнизации [AK16], онкогенной трансформации [AM18], отсроченной репродуктивной гибели [AM38], отсроченному подавлению пролиферации [AB7, AO1, AW17], отсроченному апоптозу [AJ3, AH16] и пр. [AB36, AL39]. Иногда используются и более косвенные показатели повреждения генома: активация белка TP53 — индуктора апоптоза [AS17], определение содержания активных форм кислорода у потомков облученных клеток/тканей [РМ3, РМ12, РМ13] и даже изменения активности ферментов (протеинкиназ) в последующих поколениях [AB6, AB8, AV1][59].

Исходя из представленного выше определения, для того, чтобы отнести к последствиям РИНГ (индукции спонтанного мутагенеза) какие-либо пострадиационные генетические изменения в клетках, теоретически необходимо доказать:

¨ Что эти клетки являются потомками исходно облученной родительской популяции.

¨ Что обнаруженные изменения не произошли в подвергавшихся радиационному воздействию клетках-прародителях (то есть, появляются de novo, заново) и что эти изменения неклонируемы.

Только тогда можно говорить о РИНГ в строгом смысле.

Хотя в настоящее время «РИНГ» называют все, что угодно, лишь бы это «всё» имело место подальше от момента облучения (см. ниже раздел 2.7.1), представленные строгие признаки данного феномена пока что никто не отменял. По крайней мере, официально. На этом мы стояли [РК12, РК13, РК14, РК16, РК17, РК18, РК19, AK26], и на этом продолжаем стоять.

В раковых клетках по сравнению с нормальными геном нестабилен перманентно [AC10, AL5]. В работе профессора Н.И. Рябченко с соавторами продемонстрировано, что при неходжкинской лимфоме вторичные раки у пациентов после ремиссии чаще возникали у индивидуумов с индуцированной радиомиметиком блеомицином нестабильностью хромосом (тест-система). Иными словами, в данном случае вполне вероятно, что при склонности к злокачественным новообразованием именно нестабильность генома обусловливает малигнизацию [AR19]. Правда, хотя для многих линий раковых клеток характерен повышенный уровень выхода спонтанных и индуцированных цитогенетических повреждений [AC10, AL5], все же РИНГ по различным параметрам показана не для всех опухолей [AG3, AS33]. Конечно, есть вероятность, что отсутствие зарегистрированной РИНГ обусловлено выбором конкретных показателей нестабильности и не распространяется на другие, не исследованные параметры. Общепринято, что геном раковых клеток — нестабилен.

Сходным образом, перманентная наследуемость спонтанной нестабильности отмечается при ряде редких генетических заболеваний — синдроме Блума, анемии Фанкони, синдроме поломок Неймегена и пр. Клетки таких пациентов, а также соответствующие культуры, имеют сниженную способность к репарации повреждений ДНК и, поэтому, служат модельными объектами для изучения этого процесса и нестабильности генома [AU12][60].

Но, применительно к актуальности феномена РИНГ, раковые клетки и клетки с дефектами, это «не то». Модели моделями, как и важность молекулярно-генетических исследований раковых клеток в онкологии, но делать выводы о количественных, дозовых эффектах радиации на основе опытов с такими клетками — это, по логике, все равно что судить о способности человека как вида пробегать стометровку, регистрируя время ее преодоления пьяным одноногим инвалидом без костылей. О качественных же эффектах — можно, ведь и инвалид в большинстве случаев все же приволочится к финишу стометровки.

Данное образное сравнение касается и изучения нестабильности генома на Drosophila [РЗ6, РЗ7, РЗ8, РЗ10, РМ15]. Все-таки сравнивать дозовые аспекты радиочувствительности и мутабильности дрозофилы и человека можно только в качественном смысле. И, наш взгляд, следует с осторожностью делать всеобщие заключения типа «Дестабилизация генома, наблюдаемая в условиях хронического облучения, обусловлена активностью мобильных элементов [РЗ10]. Может, у дрозофилы и так, но в [РЗ10] данных относительно других видов не приведено.

Правда, в последние годы появляются сведения, что и в клетках человека мобильные элементы могут изменять свою активность после облучения [AF3], но, все-таки, от этих отдельных данных до устоявшейся теории, вероятно, еще далеко.

Словом, следует с осторожностью переносить закономерности, выявленные на сугубо модельных объектах, на клетки всех высших эукариот. А то, как только действительно понадобится практическое приложение, может получиться «как всегда», как это было с дозой радиации, удваивающей частоту наследственных генетических эффектов у людей. Принцип удваивающей дозы был введен в 1956 г., и в первое десятилетие основывался преимущественно на исследованиях мутагенеза у дрозофилы и мышей. В результате начальная оценка составила 0,1 Гр, затем 0,4 Гр, потом 0,3 Гр и т.д. [РГ11, РШ2]. По расчетам академика Н.П. Дубинина того времени, весь объем естественного мутационного процесса у человека был вызван облучением в дозе 0,1 Гр [РД1] (цитировано по [РГ11]). Эта величина и стала считаться удваивающей дозой [РГ11, РШ2]. Поскольку 0,1 Гр можно получить при среднем ЕРФ за 40 лет, а в атомной индустрии и при множественных рентгенографиях дозы побольше (не говоря уже о ядерных полигонах), то книги и кинофильмы 1960-х гг. заполонили радиационные мутанты. Нынешняя же принятая величина удваивающей дозы для человека составляет 1 Гр, в десять раз больше (подчеркнем, что это расчетная доза, не подтвержденная для людей ни экспериментально, ни эпидемиологически) [РГ11, РШ2, AC12, AU16].

Дата добавления: 2015-07-20