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 то же время малые дозы радиации переводят дифференцированные клетки с ограниченной способностью к делению в бесконечно делящуюся

популяцию с активным усиленным метаболизмом.

Если при облучении в больших дозах клетки и ткань стареют и гибнут, то при малых возможна трансформация, при которой происходит их омоложение, стимуляция деления, и они начинают бурно развиваться.
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.