Л.И. Баюров
Курс лекций по сельскохозяйственной радиологии
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2009. – 112 с.

Лекция 5-6. Механизм взаимодействия ионизирующего излучения с биологической тканью

4. Механизм гибели клетки

Большие дозы радиации убивают клетку, останавливают ее деление, угнетают ряд биохимических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности, повреждают структуру ДНК и тем самым нарушают генетический, код и лишают клетку информации, лежащей в основе ее жизнедеятельности.

Конечный эффект облучения является результатом не только первичного повреждения клеток, но и последующих процессов их восстановления. Предполагается, что значительная часть первичных повреждений в клетке возникает в виде так называемых потенциальных повреждений, которые могут  реализовываться в случае отсутствия восстановительных процессов. Реализация этих процессов способствуют процессы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот.

Пока реализация потенциальных повреждений не произошла, клетка может восстановиться. Это, как предполагается, связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом.

Считается, что в основе этого явления лежит деятельность систем, которые в обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.

Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С.Филиппов в 1925 г. в опытах на дрожжах. В 1927 г. это открытие было подтверждено Р. Мёллером на классическом генетическом объекте – мушке-дрозофиле.

В настоящее время существует гипотеза, объясняющая лучевое поражение клетки нарушениями пространственной координации ферментов в облученном субстрате. Обычно ферментные системы отделены мембранами от органоидов, что способствует нормальному ходу обменных процессов. Из-за повреждения лизосомальных мембран происходит увеличение активности и высвобождение ферментов, которые путем диффузии достигают любой органеллы клетки и легко в нее проникают, вызывая ее лизис. Поэтому при очень больших дозах облучения происходит нарушение метаболизма, разрушение жизненно важных макромолекул клетки, что приводит ее к гибели.

Хотя клетка реагирует на действие радиации как единое целое, отдельные ее структурные образования могут быть более или менее чувствительными к ней. Так, цитоплазма отличается сравнительно высокой устойчивостью, а ядро и содержащаяся в нем основная масса ДНК проявляет высокую чувствительность даже при действии невысоких доз облучения.