Канцерогенное действие излучения

При интерпретации данных об особенностях канцерогенного действия излучения на животных, находящихся в эмбриональной стадии развития, необходимо иметь в виду следующую закономерность: увеличение чувствительности организмов к летальному действию излучений должно приводить к их элиминации после облучения. В результате у выживших частота опухолей может быть существенно не увеличена. Ранее мы отмечали такую закономерность при анализе конкурентных взаимоотношений летальных и канцерогенных эффектов излучений. И этим объясняли парадоксальные данные об уменьшении частоты опухолевых заболеваний с увеличением дозы облучения у трехмесячных мышей.

В связи с этим отметим данные о высокой радиочувствительности предопухолевых коммитированных стволовых кроветворных клеток. В том возрасте, когда число таких клеток в организме мало, даже небольшие дозы облучения могут уменьшить его до значения, меньшего того минимального числа, которое необходимо для возникновения опухолевого заболевания после облучения. Учитывая такие теоретические положения, можно понять и приводимые выше данные о том, что частота ретикулярно-клеточных сарком после облучения мышей в возрасте 19 мес возрастает лишь при относительно небольших дозах. Если же дозы облучения превышают определенные значения, то по мере их увеличения канцерогенный эффект резко уменьшается.

Рассмотренные факты и их интерпретация, в частности предполагаемое объяснение «неожиданных» и «противоречивых» результатов, помогают понять и разнообразие дозовых зависимостей при индукции излучением различных опухолей. Даже при исследовании этих зависимостей в опытах с клетками, культивируемыми in vitro, они, по данным разных авторов, различаются по форме, будучи колоколообразными или линейными с острым максимумом или иногда иной формы. Кратко рассмотренное выше при объяснении возрастных канцерогенных эффектов соотношение между трансформирующим и летальным эффектами на клеточном уровне нужно учитывать, и при интерпретации дозовых зависимостей. Вероятно, различие таких соотношений при одних и тех же дозах облучения животных различных видов частично объясняет и различную видовую чувствительность к канцерогенному действию излучений.

Спонтанное развитие миелоидной лейкемии обычно не обнаруживается у мышей линии BC3Fj, однако развитие такого заболевания наблюдается, если мыши этой линии в возрасте 3 мес подвергаются рентгеновскому или нейтронному облучению. На других линиях животных также наблюдается индукция излучением развития этого заболевания, и в этих случаях обнаруживается сильная возрастная зависимость их радиочувствительности.

Для понимания роли нерепарируемых повреждений в закономерностях формирования отдаленных эффектов, приводящих к сокращению продолжительности жизни, и связи этих эффектов со спонтанными возрастными изменениями интересны результаты многолетних исследований Сторера. Мы суммируем лишь часть из этих результатов. Во-первых, после острого поражения в облученном организме образуются «остаточные изменения». Если об относительном количестве таких изменений судить по величине возрастания радиочувствительности, то это количество Сторер оценивает равным 5—10%. Число нерепарируемых повреждений ДНК, вероятно, также равно нескольким процентам. Таким образом, «остаточные повреждения» в значительной мере определяются нерепарируемыми повреждениями ДНК. Во-вторых, Сторер полагает, что «остаточный компонент» радиационного поражения в течение жизни обычно не изменяется, хотя при определенных условиях у некоторых организмов его величина может изменяться. Это заключение также согласуется с нашей интерпретацией молекулярной основы «остаточного компонента» радиационного поражения. Действительно, понятие нерепарируемых повреждений ДНК является относительным. К их числу могут относиться и очень медленнорепарируемые повреждения ДНК. Таким образом, нерепарируемые радиационные повреждения могут складываться с нерепарируемыми спонтанными повреждениями, и частично с этим связано изменение радиочувствительности организма с возрастом. Правда, нельзя согласиться со Сторером, что «радиочувствительность — показатель биологического возраста». Как будет подробнее показано ниже, существуют и другие, кроме повреждения ДНК, механизмы модификации радиочувствительности с возрастом, причем эффекты этих механизмов могут быть сравнимы по величине и противоположны по знаку эффектам, связанным с остаточными повреждениями ДНК.