Тема 4. Фізичні основи радіобіології 5 страница

Хронічне ж опромінення ікри риб, що розвивається, за поглиненої дози до 1 Гр не є небезпечним. Накопичення такої дози можливе при потужності поглиненої дози 0,1 Гр/добу в разі хронічного опромінення чи поверхневій активності радіонуклідів (11,1-14,8) • Ю^Бк/км², або (3-4 • ^Кі/км²).

Загалом, у популяцій риб, є величезний «запас міцності» при розмножен­ні, адже з багатьох тисяч ікринок, викинутих однією самкою, доживає до реп­родуктивного стану звичайно 1-3. Тому можна вважати, що навіть дози опро­мінення, що призводять до загибелі частини мальків, не будуть позначатися на життєздатності популяцій риб. Доросла ж риба більш радіорезистентна, ніж її ікра, і тому проживання риби у водоймищах, забруднених радіонуклідами в дозах, що не перешкоджають розвитку ікри, є практично нешкідливим.

 

 

5.3.4.Радіочутливість амфібій і рептилій

Особливості впливу радіоактивних речовин на риб майже цілком поши­рюються на різних амфібій (аксолотлів, жаб, тритонів та ін.), потрібно лише врахувати їхню більшу радіорезистентність. Кількість личинок, що розвиваю­ться з ікри амфібій, також у багато разів перевищує таку, що необхідна для під­тримання існування популяцій, і загибель частини їх унаслідок опромінення нав­ряд чи матиме значення. За приблизними розрахунками, максимальні поглинені дози випромінення, що не справляють вплив на життєздатність популяцій різних амфібій, становлять 0,1 Гр для одноразового й 10 Гр/рік для хронічного опромі­нення радіонуклідами, що істотно перевищує радіорезистентність риб.

Рептилії (змії, крокодили, вужі, черепахи) ще більш радіорезистентні, ніж амфібії. Для яєць рептилій поглинену дозу випромінення, що призводить до загибелі (10-50 %) зародків, оцінюють в 10 Гр, а для дорослих тварин — 10² Гр при одноразовому опроміненні і 10³—10⁴Гр при хронічному.

Тому в природних умовах забруднення територій радіонуклідами в кількостях, що не спричинюють загибелі лісів, якщо і можливий вплив на амфі­бій і рептилій, що там живуть, то насамперед шляхом зміни чисельності тва­рин чи рослин, якими вони живляться, ніж унаслідок несприятливого впливу на їхній організм.

5.3.5.Радіочутливість бактерій і вірусів

Найнижчу радіочутливість серед живих організмів мають бактерії роду мікрококкус, виявлені в каналі атомного реактора, де потужність дози опро­мінення становить близько 12 Гр/с, або понад 1 млн Гр/добу. У цих умовах бактерія не тільки виживала, а й розмножувалась. У зв'язку з такою високою радіостійкістю ця бактерія дістала назву «мікрококкус радіостійкий». Для більшості бактерій напівлегальні дози знаходяться в діапазоні 300-2000 Гр.

Спори бактерій ще стійкіші до опромінення. Але серед бактерій є представ­ники, для яких напівлегальна доза набагато нижча (300-500 Гр). Так, для кишкової палички ЛД₅₀ становить 30-60 Гр.

Найбільша радіостійкість у вірусів — для них ЛД₅₀ коливається від 4000 до 8000 Гр. У стані спокою їх радіостійкість набагато вища. А летальні дози для них досягають 20 кГр. З урахуванням цих доз визначають дози для радіаційної стерилізації матеріалів і препаратів медичного та ветеринарного призначення, знезаражування продукції рослинництва і тваринництва.

5.3.6. Радіочутливість рослинних угруповань

При дії іонізуючих випромінень на рослинні угруповання навіть при порівняно невисоких дозах в їх структурі можуть статися істотні зміни. Це пояснюється тим, що навіть слабке пригнічення росту й розвитку 1-2 видів рослин може спричинити порушення зв'язків між окремими видами і забез­печити сприятливі умови для розвитку інших видів. У цій ситуації небезпеч­нішим для фітоценозів є хронічне опромінення, а не гостре, оскільки діючи протягом кількох поколінь на рослину, воно призводить до нашарування постійних відхилень у розвитку того чи іншого виду. А після гострого одно­разового опромінення фітоценоз у наступні роки може відновитися, наприк­лад, за рахунок насіння, що збереглося в ґрунті і має вищу радіостійкість.

Зміни у складі рослинних угруповань можуть виникати не тільки при інгібуючих, а й при стимулюючих дозах. Бо посилення росту і розвитку од­них видів створює для них переваги у фітоценозі, що може супроводжува­тись погіршенням екологічних умов для розвитку інших видів аж до їх пов­ного випадання.

Основним фактором, що призводить до порушення зв'язків між різни­ми видами рослин, є радіобіологічні реакції найбільш радіочутливих з них. Оскільки зміни фітоценозу виникають переважно внаслідок хронічного опромінення, потужність дози є важливішою характеристикою впливу, ніж загальна доза радіації. Безпечною для рослинного угруповання слід вважати таку потужність дози, при якій опромінення будь-якої тривалості не викли­кає його змін.

Зміни в структурі фітоценозу позначаються на біоценозі в цілому, впливаючи на його зоологічні та мікробні компоненти, різні регуляторні зв'язки між ними. Це, в свою чергу, може призвести до змін біоценозу регіо­ну і навіть екосистеми.

Господарська діяльність людини замінює природні фітоценози на агроценози. Якщо у фітоценозі складний рослинний покрив, який сформувався історично, то в агроценозі, що створюється штучно, він, як правило, предста­влений одним сортом культивованої рослини. Чи означає це, що радіочутли­вість ценозу визначатиметься лише радіочутливістю вирощуваної культури? Значною мірою, але неповністю. В агроценозі, крім культивованої рослини, проростають бур'яни, радіостійкість яких, як правило, вища, ніж сільського­сподарських рослин. Най менше пригнічення їх росту може призвести до по­силення розвитку бур'янів. При радіаційній стимуляції бур'янів пригнічення культурних рослин може бути ще більшим. Тому можна припустити, що в умовах навіть незначного підвищення радіаційного фону склад агроценозу та його продуктивність з часом можуть змінюватись. Цс зумовлює форму­вання зовсім іншого погляду на ефекти малих доз випромінень.

5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромі­нень на живі організми

Поняття «малої дози», або мінімальної, здатної викликати реакцію організ­му на дію радіації, досить відносне і залежить від радіочутливості організму.

Дози 0,01-0,3 Гр на перший погляд не тільки не спричинюють будь-яких уражень в організмі ссавців, а навіть активізують деякі функції (прискорення росту, розвитку, підвищення плодючості тощо). Є дані, що ці дози сприяють навіть збільшенню тривалості життя лабораторних тварин. Більше того, як заз­началося, іонізуючим випроміненням приписується роль основного рушія еволюції, що породив таку різноманітність видів живих організмів.

Так, з одного боку, є відомості про спеціально проведені досліди в умо­вах особливих камер, розміщених глибоко під землею приміщеннях, шахтах, які показали, що при зниженні природного радіаційного фону в кілька разів сповільнюються поділ клітин, ріст і розвиток інфузорій, комах, рослин, тварин.

Але досить лише за допомогою штучного джерела опромінення відновити звичайний рівень радіації, як процеси росту і розвитку нормалізуються. Отже, для нормального розвитку живих організмів іонізуюче випромінення необхідне. З іншого боку, встановлено, що при дозах, які спричинюють сти­муляцію, зростає в кілька разів кількість мутацій. Якщо говорити тільки про сільськогосподарські рослини і сільськогосподарських тварин, опромінених з метою підвищення їхньої продуктивності, то це не має істотного значення. Існуюча система періодичного оновлення посівного матеріалу практично виключає можливість поширення індукованих мутантів у культурних рос­лин. Неважко припинити передачу мутацій і у тварин. Але мутації в клітинах людини при малих дозах опромінення можуть призвести до генетичних по­рушень в наступних поколіннях. Саме на такі факти спирається концепція безпорогової дії іонізуючих випромінень, про яку вже згадувалося.

Відомо також, що живі організми, в тому числі сільськогосподарські рослини і тварини, опромінені малими дозами радіації, більшою мірою, ніж неопромінені, піддаються різним інфекційним захворюванням, менш стійкі до шкідливих факторів навколишнього середовища — приморозків, посух, різних хімічних чинників, тобто у них знижений імунітет.

Існуючі рекомендації та розрахунки ґрунтуються переважно на дослі­дах з рослинами і тваринами і ще далекі від реальних ефектів. Більше того, будь-який негативний в цьому відношенні факт, навіть один на тисячу пози­тивних, особливо коли йдеться про здоров'я людини, примушує бути дуже обережним у поспішних і однозначних висновках. І хоч деякі радіобіологи беруть на себе сміливість говорити про якісь нешкідливі дози іонізуючих випромінень, переважна більшість відверто визнає, що наших знань поки що недостатньо, щоб, враховуючи велику відповідальність перед людством, давати певні рекомендації про абсолютно нешкідливі дози опромінення.

5.3.8. Критичні органи

Радіочутливість як рослин, так і тварин визначається чутливістю до іо­нізуючого випромінення тканин, клітини яких перебувають у стані поділу. Хоч в організмі їх не більше кількох відсотків від усієї маси клітин, але саме вони внаслідок своєї найбільшої ураженості радіацією відповідальні за реак­цію на дію випромінень. Тому вони дістали назву критичних органів.

Критичні органи — це життєво важливі органи або системи організму, які першими ушкоджуються і виходять з ладу при опроміненні іонізуючим випроміненням, що зумовлює всі радіобіологічні ефекти, аж до загибелі організму.

Поняття про критичні органи вперше склалося в радіобіології тварин. До критичних відносять такі постійно обновлювані за рахунок поділу клітин органи і тканини, як кровотворні, насамперед кістковий мозок, епітелій травного каналу, ендотелій судин, статеві залози та ін. Саме вони є най­більш радіочутливими тканинами ссавців, відповідальними за кінець захво­рювання, яке виникло за певного рівня променевого ураження, саме їх ушко­дження призводить до розвитку кістково-мозкового і травного синдромів, що спричинюють променеву хворобу і загибель організму.

У вищих рослин, до яких належать усі сільськогосподарські культури, подібні властивості мають меристеми — утворювальні тканини, клітини яких тривалий час, а інколи упродовж усього життя перебувають у стані по­ділу і здатні утворювати нові клітини, тканини і органи. Внаслідок цього клі­тини меристем, як і критичних органів ссавців, надзвичайно високочутливі до іонізуючих випромінень, їх радіочутливість у десятки і сотні разів вища за радіочутливість інших тканин рослини.

За аналогією з критичними органами ссавців та інших тварин до крити­чних органів вищих рослин слід віднести і статеві (генеративні) органи — такі елементи квітки, як пиляки, яйцеклітина, які також мають високу ра­діочутливість.

5.4. Модифікація радіаційного ураження організму

Під модифікацією радіаційного ураження організму розуміють зміну ступеня прояву радіобіологічного ефекту через втручання в хід його розвит­ку за допомогою чинників фізичної або хімічної природи до, під час або після опромінення.

Усі дії до або під час опромінення слід відносити до профілактичних. Це протипроменевий біологічний захист і радіосенсибілізація — посилення чутливості до радіаційного ураження. Операції, які проводять після опромі­нення, треба розглядати як терапевтичні заходи, що впливають на процеси післярадіаційного відновлення.

5.4.1. Протипроменевий біологічний захист

Протипроменевий біологічний захист — це послаблення шкідливої дії на організм іонізуючого випромінення в результаті впливу на нього перед опроміненням або під час опромінення яким-небудь чинником фізичної при­роди чи хімічної речовини.

Фізичні протипроменеві фактори. Ступінь прояву радіобіологічних ефектів значною мірою визначається такими факторами навколишнього се­редовища, як газовий склад атмосфери, температура, вологість, освітлення та ін. Вони називаються фізичними, бо належать до явищ, які характеризу­ють фізичний стан біосфери і які переважно вивчає фізика.

Газовий склад атмосфери. Радіаційне ураження організму дуже залежить від вмісту в атмосфері кисню, оскільки при зниженні його концентрації зменшу­ється радіаційне ураження. Це явище дістало назву «кисневого ефекту».

Максимум радіаційного ураження виявляється звичайно при об'ємній частці кисню в атмосфері 20-21 %. При зменшенні концентрації кисню (гі­поксії) ступінь протипроменевого захисту організму наростає і досягає мак­симуму при повній відсутності кисню (аноксія).

Але в умовах із зниженим вмістом кисню в атмосфері, а тим більше з повною його відсутністю можуть існувати лише деякі види живих організмів і, як правило, нетривалий час. Рослини — дуже зручний об'єкт для дослід­ження цих проблем. Навіть у вегетуючому стані вони можуть існувати в умовах глибокої багатогодинної гіпоксії. Не випадково відкриття кисневого ефекту було зроблено саме в дослідах з рослинами. Пізніше виявлені законо­мірності були, підтверджені у дослідах з багатьма іншими організмами, в то­му числі із ссавцями. Кисневий ефект — універсальне явище в радіобіології, яке виявляється у дослідах з усіма біологічними об'єктами.

Кількісним вираженням зміни дії випромінення на живий організм під впливом кисню є величина, що називається коефіцієнтом кисневого підсилення (ККП). Це відношення ефективної дози при опроміненні організму в умовах гіпоксії до ефективної дози, що зумовлює такий самий радіобіологічний ефект при опроміненні в повітрі. Наприклад, якщо ДД50 в першому випадку становить 7,5 Гр, а в другому — 3 Гр, то ККП =7,5: 3=2,5.

Відкриття кисневого ефекту зумовило переворот в уявленнях про моди­фікацію променевого ураження, показало, що процесами розвитку радіацій­них реакцій можна керувати і, головне, зменшувати ступінь прояву радіобіо­логічних ефектів. До речі, ступінь протипроменевого захисту, що досягається в умовах гіпоксії, поки що не вдається забезпечити при застосуванні жодно­го чинника фізичної чи хімічної природи.

Температура. Вплив температури на ступінь прояву радіаційного ура­ження — складний процес, в якому поєднуються і деякі прямі реакції впливу температури на розвиток радіаційних реакцій, і посередні, зумовлені дією температури на окремі фізіологічні процеси. Тобто, з одного боку, зміна тем­ператури може впливати на хід реакцій променевого ураження, а з іншого — на інтенсивність обміну речовин, тим самим сприяючи зміні радіочутливості організму. Так, охолодження насіння, спор та деяких інших об'єктів до тем­ператури сухого льоду (-78°С) або рідкого повітря чи азоту (близько - 190°С) забезпечує істотний протипроменевий захист. Це пояснюється тим, що при глибокому охолодженні складаються несприятливі умови для погли­нання енергії випромінення речовиною та її переносу.

При зниженні температури навколишнього середовища до 0-5°С підви­щується радіостійкість вегетуючих рослин, комах, мікроорганізмів, ссавців та деяких інших тварин, що впадають у зимову сплячку. Безперечно, це пов'я­зано з гальмуванням інтенсивності обміну речовин.

Вологість. Вода відіграє велику роль у променевому ураженні живих організмів. Саме з молекул води під дією іонізуючого випромінення виника­ють високоактивні продукти — вільні радикали й пероксиди, які посилюють радіобіологічні ефекти. Але ж у клітинах більшості організмів кількість води більш-менш стала і варіює у досить вузьких межах. Винятком є такі об'єкти, як насіння рослин, спори мікроорганізмів, в яких вміст води може змінюва­тись від кількох відсотків до більш як 90 %,- тобто до необхідної для живої клітини кількості. Дані щодо впливу вологості на радіочутливість добуто саме в дослідах з цими об'єктами, переважно з насінням.

Вміст води в насінні за звичайних умов при повітряно-сухому зберіган­ні становить, як правило, 8-15 %. Збільшення вологості призводить до підви­щення радіочутливості, і це цілком зрозуміло: з одного боку, збільшується кількість вільних радикалів, що утворюються при опроміненні, а з іншого — посилюються процеси обміну речовин (насіння починає проростати). Логіч­но, що-зниження вологості збільшує радіостійкість, тобто виявляє радіопротекторну дію. Але парадоксально, що така залежність спостерігається лише до рівня вологості 4-5 %. При подальшому його зниженні (до 2-3 %) радіо­чутливість різко підвищується. Пояснення цього явища досить складне і пов'язане з особливостями радіохімічних реакцій, які в підручнику не роз­глядаються.

Питання про роль вологості в радіостійкості як рослин, так і тварин практично не вивчене. Але на основі найзагальніших залежностей можна припустити, що деяке зневоднення тканин призводитиме до зниження інтен­сивності обміну речовин і сприятиме збільшенню радіостійкості.

Освітленість і якість світла. Сонячне світло відіграє важливу роль у житті живих організмів, особливо рослин. Відомі тисячі видів тварин, у тому числі і ссавців, що живуть без світла, але для рослин — це вкрай рідкісний виняток. Тому практично всі дані про залежність радіочутливості від освіт­лення і якості світла (його складу) стосуються організмів, в яких відбуваєть­ся фотосинтез, — рослин.

Під впливом сонячного світла змінюється інтенсивність фотосинтезу і відповідно нагромадження окремих речовин. Залежно від інтенсивності і спектрального складу світла можуть змінюватись деякі морфологічні реакції рослин, що позначається на стані їх утворювальних тканин — меристем. Не дивно, що світло істотно впливає на радіочутливість рослин. Але і тут не вдається виявити яких-небудь загальних закономірностей. Як правило, рос­лини, вирощувані за оптимального режиму освітлення, мають найвищу раді­остійкість. Затінення їх на деякий час безпосередньо перед опроміненням і під час опромінення може ще підвищити її, тобто виявляє протипроменевий захист. Це можна пояснити зниженням інтенсивності фотосинтезу і взагалі обміну речовин.

Попереднє опромінення рослин ультрафіолетовими або інфрачерво­ними променями, що також входять до складу сонячного світла, у деяких ситуаціях теж може виявити радіозахисну дію, однак може і посилювати ра­діобіологічні ефекти.

Головне, що треба підкреслити, реакція живих організмів на дію іонізу­ючого випромінення під впливом деяких фізичних факторів може змінюва­тись — послаблюватись або посилюватись. Особливого практичного значен­ня ці факти не мають. Лише в деяких ситуаціях може виникнути потреба зменшити вміст кисню, знизити температуру або вологість в організмі. Про масове використання цих факторів не може бути й мови. Тому всі зусилля вчених-радіобіологів були спрямовані на винахід хімічних речовин, препа­ратів, фармакологічних засобів, за допомогою яких можна було б знизити ступінь радіаційного, ураження організму.

Хімічні протипроменеві, або радіозахисні, речовини. У 1949 р. прак­тично водночас радіобіологи 3. Бак і А. Ерве із Бельгії і Г. Патг із СІІ1А пові­домили наукову громадськість світу про дві хімічні сполуки, введення яких лабораторним тваринам перед рентгенівським опроміненням підвищує їх ви­живання. Перші виявили, що таку дію має добре відома дуже сильна отрута ціанід натрію, ін'єкція якого мишам у дозі, в кілька разів меншій за леталь­ну, безпосередньо перед опроміненням знижувала ступінь радіаційного ура­ження в 1,5 рази. Г. Патг навів дані про широко відому біологам і медикам амінокислоту цистеїн, яка приблизно такою самою мірою, як і ціанід натрію, захищала тварин від опромінення. Так було відкрито перші радіозахисні ре­човини, що дістали назву радіопротекторів.

Радіопротектори — це хімічні речовини, введенім яких в організм пе­ред опроміненням або під час опромінення сприяє послабленню радіаційного ураження.

Кількісною характеристикою дії радіопротекторів є величина, названа фактором зміни дози (ФЗД). Фактор зміни дози — це відношення ефектив­ної дози при опроміненні організму з радіопротектором до ефективної дози, що зумовлює такий самий радіобіологічний ефект у контролі, тобто без радіопротектора.

Це визначення нагадує сформульоване вище визначення ККП. ККП — це окремий випадок ФЗД, коли в ролі радіопротектора виступає гіпоксія. Тому ФЗД оцінюють за допомогою тієї ж простої арифметич­ної дії, що й ККП.

Природно, що коли хімічна речовина захищає організм від іонізуючого випромінення, значення ФЗД повинно бути більшим за одиницю. Якщо воно менше за одиницю, це свідчить про посилення дії випромінення — радіосен­сибілізацію, а коли дорівнює одиниці, то речовина не діє ніяк — тобто є нейт­ральною.

Через 2 роки після відкриття перших радіопротекторів 3. Бак зі своїми співробітниками виявили, що одна з похідних сполук цистеїну — цистеамін набагато більше зменшує ступінь променевого ураження як при ін'єкціях, так і при годівлі тварин. При введенні мишам лише 150 мг/кг маси тіла цистеаміну, що майже в 10 разів менше за дозу цистеїну, ФЗД досягає 2, Це означає, що при використанні цього препарату дозу опромінення потрібно збільшити удві­чі, щоб мати такий самий радіобіологічний ефект, як без його використання. Тобто він підвищує радіостійкість організму у 2 рази (табл. 26).

Таблиця 26. Ефективність радіопротекторів при гострому опромі­ненні савців Радіопротектор Тварина Спосіб введення Захисна доза, мг/кг ФЗД Цистеамін Собака Внутрішньовенно 50-100 1.7-2.0 Миша Орально 200-500 1.6-1.8 Цистеїн Вівця Внутрішньочеревно 1000-1500 1.4-1.5 Щур Під шкіру 1000-1200 1.5 Ціанід натрію Миша Внутрішньочеревно 0.2-0.5 1.3-1.5 Серотонін Кролик Внутрішньочеревно   1.5-1.8 Аміноетитізотіуроній Миша Внутрішньочеревно 250-480 1.8-2.0 Щур Орально   1.6-1.8 Триптамін Свиня Під шкіру 30-150 1.4-1.6 Резерпін Щур Під шкіру   1.5 Препарат WR0-2721* Миша Внутрішньочеревно 300-500 1.5-2.5

* — складний радіопротектор

 

Багатьма дослідженнями було доведено універсальність радіозахисних властивостей радіопротекторів, які вводили різними способами: ін'єкціями під шкіру, внутрішньовенно, внутрішньочеревно, орально, через середовище культивування або обприскуванням (у дослідах з рослинами і мікроорганіз­мами). Протипроменева дія виявлялася завжди.

Досі на протипроменеву дію випробувано десятки тисяч хімічних речовин. Сотні з них виявились досить ефективними радіопротекторами. Але дія жод­ної з них не була ефективнішою за дію цистеаміну.

Класифікація радіопротекторів. Існує багато різних класифікацій ра­діопротекторів, серед яких виділяють десятки різних груп. У даній книзі на­ведено лише ті з них, що мають чіткі радіопротекторні властивості. До радіопротектора звичайно ставлять три основні вимоги:

1.4. висока дозова ефективність;

1.5. нетоксичність — введення в організм не повинно супроводжуватись будь-якими негативними реакціями;

1.6. стабільність дії — зберігання протипроменевих властивостей протягом тривалого часу.

Виділяють такі основні класи радіопротекторних сполук (речовин): Сульфгідрильні сполуки. До них належать цистеїн і цистеамін, а також багато інших сполук, у складі яких є сульфгідрильні (8Н-) групи: глутатіон, тіосечовина, аміноетилізотіуроній. З часу відкриття радіозахисних власти­востей сульфгідрильних сполук і досі їх вважають найефективнішими і найк­раще вивченим класом радіопротекторів. Сульфгідрильні сполуки виявляють максимальний радіозахисний ефект відносно рослин і тварин — значення ФЗД при їх використанні найбільше.

Радіозахисні речовини звичайно вводять ін'єкціями під шкіру або внутрі­шньочеревно, а також орально з їжею чи водою. Тому захисну дозу препаратів зазначають у міліграмах на 1 кг маси тіла.

В рослини радіопротектори частіше вводять через коріння, занурюючи рослини перед опроміненням на кілька годин у поживні речовини з радіопротектором. Концентрації розчину зазначають у молях на 1 л розчину.

Проте, виявляючи найвищу протипроменеву дію серед усіх класів раді­опротекторів, сульфгідрильні сполуки мають досить високу токсичність. Крім того, вони є сильними відновниками (з чим нерідко пов'язують їх ра­діозахисні властивості), тому швидко окислюються, втрачаючи свою радіозахис­ну дію. Тому максимальний ефект радіозахисту спостерігається через 5-15 хв після введення сульфгідрильних сполук в організм тварин, а потім він різко знижується і через 40-60 хв. майже не фіксується.

Біогенні аміни. До них належать насамперед дві сполуки з високою радіозахисною дією: триптамін — один з продуктів бактеріального розкладу амінокислоти триптофану й серотонін — похідне триптаміну, важливий про­дукт метаболізму тваринних організмів. Біогенні аміни виявляють досить високий протипроменевий ефект, хоч вони помітно поступаються перед цистеаміном. Але токсичність біогенних амінів набагато менша, а стабільність ви­ща. Менш виражені радіозахисні властивості в амінів мексаміну й гістаміну.

Відновники. Механізми ушкодження іонізуючим випроміненням знач­ною мірою зумовлені розвитком у клітинах процесів окислення. Крім сульф­гідрильних сполук, є багато хімічних речовин інших класів, що мають відно­вні властивості. Деякі-з них виявляють і радіозахисні властивості. Це такі відомі відновники, як гідросульфіт натрію, тіосульфат натрію, метагідросульфіт натрію. Істотну протипроменеву дію мають такі сильні відновники, як аскорбінова кислота (вітамін С), ретинол (вітамін А), токоферол (вітамін Е).

Добре відомі відновні властивості спиртів. Деякі з них справді мають протипроменеві властивості — метиловий, етиловий, пропиловий, бутило­вий. Але щоб забезпечити радіозахист за допомогою етилового спирту, треба створити концентрацію його в організмі 3-5 мл абсолютного, тобто 100 %, алкоголю на 1 кг маси тіла. Для людини це доза, лише у 2 рази менша за сме­ртельну. При цьому можна досягти значення ФЗД лише 1,2.

Протипроменева ефективність більшості відновників середня або слаб­ка. Майже всі відновники нестабільні, багато з них досить токсичні.

Солі металів. Метали відіграють велику роль у збереженні структури нуклеїнових кислот і білків, по-різному впливаючи на проникність клітин­них оболонок і мембран, активність ферментів, до складу яких вони входять. Є чимало препаратів, створених на основі металів, які за всіма показниками можна віднести, до радіопротекторів. Так, серед радіопротекторів на основі кобальту відомі такі, як кобамід, кобадекс, кобамін, кобалін; нікелю — нікавіт, нікаміндон; міді — мідіанокс, мідікостерон. Відомі радіопротектори на основі заліза, цинку, марганцю, комплексів з двох або трьох металів.

ФЗД при використанні солей зазначених вище металів досягає в окремих випадках 1,5-1,7, тобто ці солі можна вважати ефективними радіопротекторами.

Однак перелічені вище метали-радіопротектори належать до важких металів, серед яких цинк, мідь, кобальт є високотоксичними. І хоч як радіопротектори їх використовують у низьких концентраціях, не можна не зважати на їх токсичність.

Відомо також, що солі і сполуки металів у водних розчинах довго збе­рігають свої хімічні властивості. Отже, радіопротектори на їх основі мають порівняно високу стабільність.

Інгібітори метаболізму. До цієї дуже строкатої групи радіопротекторів належать багато речовин — інгібіторів метаболізму, які, пригнічуючи окремі процеси біосинтезу, розриваючи послідовний ланцюг складних перетворень одних продуктів на інші, зумовлюють стан організму, близький до шокового, в якому він, аналогічно до стану анабіозу, набуває підвищеної радіостійкості. Такі властивості мають інгібітори синтезу нуклеїнових кислот — оксисечовина, 5-аміноурацил; інгібітори синтезу білків і ферментів — гідроксиламін, хлорамфенікол; інгібітори дихання — азид натрію, амітал та ін.

Протипроменева ефективність більшості інгібіторів метаболізму вважа­ється слабкою і середньою; всі вони токсичні для організму; стабільність їх середня або низька.

Природні метаболіти. Велика кількість радіопротекторів певною мірою токсична для всіх організмів. Це стосується не тільки відкритих пер­шими ціанідів і сульфгідрильних сполук, інгібіторів метаболізму, солей металів, а й багатьох радіопротекторів інших класів, про які не згадувалось. Багато які з них виявляють протипроменеву дію саме в токсичних концент­раціях, з чим нерідко пов'язують їх радіозахисні властивості. Тому дедалі більше приваблює увагу радіобіологів можливість використання як радіопро­текторів природних для організму речовин — його метаболітів, серед них — насамперед нуклеїнових кислот, гормонів, білків і ферментів, вітамінів, вуг­леводів, фізіологічно активних речовин.

Чітко виражені радіопротекторні властивості мають ДНК і РНК. У дос­лідах з тваринами, рослинами встановлено, що незалежно від походження ДНК та РНК і нуклеотиди, з яких вони складаються, мають радіозахисні, на­віть лікувальні властивості, тобто можуть зменшувати наслідки променевого ураження і в післярадіаційний період. Пояснюється це тим, що протипроме­нева дія препаратів нуклеїнових кислот, як і білків, ферментів, амінокислот, ґрунтується на тому, що вони є готовими елементами у пошкоджених ділян­ках молекул цих речовин. Тому ефективність їх виявляється при введенні не тільки до, а й після опромінення.