Цель анализа

Цель анализа — показать, во-первых, возможную связь механизмов спонтанного и индуцированного излучениями повреждения ДНК, во-вторых, связь этих механизмов с процессами старения клеток и, в-третьих, то, что эти механизмы могут включаться через большие промежутки времени после «начала» повреждения ДНК, будь это повреждение спонтанным или индуцированным излучением.

Действительно, как было показано выше, ДНК клеток даже 25—30-летних здоровых людей (а не только ДНК клеток людей пожилого и старческого возраста) содержит значительное число повреждений. Следует отметить, что хотя мы исследовали фибробласты молодых здоровых людей, эти клетки можно считать уже, так сказать, постаревшими. Ведь истощение митотического потенциала у диплоидных фибробластов млекопитающих начинается уже с эмбрионального периода, и поэтому, чем старше организм (даже в молодом возрасте), тем меньшее число делений способны совершить его фибробласты in vitro. Иными словами, уменьшение «предела Хейфлика» по мере увеличения возраста организхма, начиная с эмбрионального периода, свидетельствует о том, что старение на клеточном уровне начинается гораздо раньше, чем на организменном.

Приведенные данные позволяют полагать, что клеточный уровень старения определяется молекулярным, в частности, образованием и накоплением спонтанных повреждений ДНК. Старение же организма, в свою очередь, определяется молекулярно-клеточными изменениями. Такое заключение может показаться неверным при рассмотрении данных о накоплении повреждений ДНК в клетках 25—30-летних людей. Ведь, казалось бы, эти повреждения ДНК не влияют на состояние здоровья. Исследовали-то молодых людей, находящихся в «цветущем» возрасте. Но примем во внимание, что с 25—30-летнего возраста (или даже раньше) начинается и экспоненциальное увеличение с возрастом смертности людей и увеличение частоты дегенеративных, в частности, опухолевых заболеваний. Примем также во внимание, что развитие таких заболеваний является многостадийным процессом, и, как обнаружено на экспериментальных животных, самой ранней его стадией (или пусковым механизмом) является, вероятно, возникновение в клетках повреждений ДНК. Таким образом, можно полагать, что скрытые генетические повреждения, регистрируемые в клетках молодых людей спустя десятилетия, приводят к снижению жизнестойкости и развитию у части из них опухолевых заболеваний или других заболеваний, инициируемых повреждением ДНК или соматическими мутациями.

Все изложенное можно экстраполировать и на повреждения ДНК, индуцированные ионизирующим излучением, принимая во внимание, что основные отдаленные эффекты излучений состоят в увеличении смертности организмов после облучения и вероятности развития у них опухолевых заболеваний.

Предположение о возрастании нестабильности ДНК после облучения и о роли нуклеаз в пострадиационной деградации ДНК в облученных клетках позволяет понять несколько закономерностей радиационного повреждения ДНК. В частности, известно, что число повреждений ДНК, индуцируемых в момент облучения различных клеток в расчете на единицу дозы, резко не различается. Однако число таких разрывов, измеряемых после облучения, существенно зависит от типа клеток и условий облучения.

К числу факторов, влияющих на число регистрируемых повреждений ДНК, можно отнести различные модификаторы радиационного повреждения, например метилгидразин, а также концентрацию кислорода в инкубационной среде, ЭДТА, циклический АМФ. В связи с большой ролью последнего из перечисленных веществ в регуляции различных биологических процессов интересны данные о том, что цАМФ увеличивает число однонитевых разрывов индуцируемых рентгеновским излучением в ДНК E. coli Вг.