Облучение проростков кукурузы

Такое предположение мы делаем на основании результатов совместных исследований с А. М. Кузиным, Т. И. Гикошвили и М. М. Вагабовой о том, что облучение проростков кукурузы перед их прогреванием при определенных условиях может оказывать термозащитное действие, подобное эффекту термошока, при котором происходит синтез термошоковых термозащитных белков. Это предположение согласуется с тем, что защита теплом от гипертермии или облучения и предварительным облучением от последующего прогревания или облучения существенно уменьшаются, если проростки кукурузы перед первым воздействием и в промежуток времени между обоими воздействиями обрабатывать ингибитором синтеза белка — циклогексимидом (результаты совместных исследований с А. М. Кузиным и Т. И. Гикошвили) .

Хотя функция термошоковых белков пока не установлена, приведенные экспериментальные данные и результаты теоретических исследований позволяют полагать, что среди белков (а термошоковые белки, как известно, представлены несколькими белками) могут быть и такие, которые катализируют или регулируют репарацию ДНК. Аналогичные (сходные по функциям) белки могут индуцироваться в клетке и излучениями. (Назовем такие гипотетические белки радиошоковыми и радиозащитными.) Кроме участия в репарации ДНК такие белки могут увеличивать устойчивость ДНК и белков хроматина к тепловому воздействию или к атаке их и ДНК химически активными соединениями: радикалами ОН и 02, Н202, перекисями липидов, ДНКазами или РНКазами или протеиназами. Активность многих из этих факторов возрастает при действии ионизирующего излучения и после гипертермического воздействия на клетки и ткани.

Теперь вернемся к различиям в действии малых доз рентгеновского и нейтронного излучений на мышей, обнаруживаемым в опытах. Если наша гипотеза об индукции репарирующих или защитных белков верна и действием таких белков объясняется увеличение продолжительности жизни мышей под влиянием малых доз рентгеновского излучения, то обратный эффект в случае нейтронного облучения в тех же дозах означает, что только репарируемые повреждения ДНК индуцируют синтез безошибочных репарирующих белков. Возможно, такая индукция происходит и под влиянием нейтронного облучения, но этот эффект гораздо меньше и к тому же перекрывается эффектом укорочения продолжительности жизни, обусловленным образованием в ДНК труднорепарируемых повреждений.

В увеличении продолжительности жизни имеет значение и то обстоятельство, что при ее определении у животных, у которых опухоли не развиваются, исследуется

Выборка относительно более радиорезистентных мышей и, следовательно, животных, способных прожить дольше (чем в среднем). Иными словами, более долгоживущие животные обладают и увеличенной резистентностью к канцерогенному действию рентгеновского излучения. В основе обоих свойств лежит относительно большая стабильность генома этих животных. Это предположение можно проверить и предположить, что клетки животных, у которых опухоли не развиваются, должны обладать большей способностью к репарации ДНК по сравнению с клетками животных, у которых опухоли после облучения развиваются. Следовательно, мы пришли к формулировке еще одного вопроса, находящегося на стыке проблем отдаленных эффектов излучений, естественного старения и нестабильности ДНК.

Однако не все факты можно объяснить исходя из концепции о роли взаимодействий спонтанных и радиационных повреждений ДНК в отдаленных эффектах излучений. Один из основных таких фактов — резкое уменьшение сокращения продолжительности жизни после облучения мышей в возрасте 19 мес по сравнению с трехмесячными. У взрослых животных этот эффект может быть неизмеримо малым после рентгеновского облучения в дозе до 6 Гр и нейтронами в дозе до 2 Гр. При этом обнаруживаются существенные возрастные различия в дозовых зависимостях индукции некоторых опухолей. У необлученных мышей линии С57 BLXC3HBC3Fi опухоли лимфоидной системы развиваются с большой частотой: 34% у самцов и 26% у самок. После рентгеновского облучения 19-месячных мышей частота опухолей возрастает с дозой облучения вплоть до 3 Гр, а затем уменьшается при больших дозах. Максимум имеется и на дозовой зависимости индукции ретикулярно-клеточных сарком нейтронным излучением, но его значение соответствует дозе излучения, не превышающей 0,2 Гр.