Радиобиологические основы ЛТ злокачественных опухолей

рентгенотерапевтический облучение опухоль фотоэффект Рассмотрим основные этапы при облучении тканей.

Начальный этап — поглощение энергии, взаимодействие с клетками (т.е. ионизация), возбуждение атомов и молекул — происходят очень быстро (доли секунды). Запускается процесс, при котором продукты расщепления молекул, будучи также химически активными, вступают в химические реакции с нейтральными молекулами. Т. е., физические процессы приводят к химической перестройке облученных молекул.

Следующие этапы — морфологические и функциональные изменения — могут развиваться в течение разного времени (от минут до десятилетий).

Различают прямое и непрямое действие ИИ:

• 1) прямое — изменения, возникающие в молекулах клеток в результате ионизации или возбуждения. Происходят:
  • -одноили двухнитевые разрывы нитей ДНК,
  • -на клеточном уровне замедляется клеточное деление, образуются хроматидные и хромосомные аберрации
  • -наблюдается так называемый «коммунальный эффект», он состоит в поражении клеток, наступающем после облучения других клеток, находящихся в составе той же ткани
  • -наиболее известная реакция на облучение — задержка клеточного деления (на 1час в ответ на облучение 1Гр)

Т.о., в основе гибели клеток в результате облучения лежит повреждение ДНК с последующим прерыванием репликации (репродуктивная гибель).

Облучение вызывает двухцепочечные разрывы ДНК, образование микроядер и хромосомные аберрации. При облучении повреждаются и другие компоненты клеток. Кроме этого: изменения органел клеток.

2) непрямое — поражение структур клеток продуктами радиолиза воды, возникающего под влиянием облучения: ОН, перекисные соединения.

Выделяют следующие типы гибели клеток:

• 1)репродуктивная (митотическая) — прерывание митоза
• 2)в интерфазе — гибель клеток в периоды покоя и пресинтеза
• 3)апоптоз (запрограммированная гибель клеток) — активный процесс гибели клеток в результате генетических повреждений.

Клеточные реакции на облучение:

• 1) Репарация — восстановление нелетальных и сублетальных повреждений клеток начинается через несколько часов после облучения, и, вероятно, полное восстановление так и не происходит.
• 2) Распределение — чувствительность клеток к облучению в разные периоды клеточного цикла различна. Скорость перехода клеток из устойчивых к облучению периодов цикла в наиболее чувствительные выше в быстро делящихся клетках (например, в опухолевых), чем в медленно делящихся (например, большинство нормальных тканей). Этот биологический феномен лежит в основе режима фракционирования облучения, который позволяет застать при последующем облучении выжившие клетки в наиболее чувствительные ионизирующему излучению периоды клеточного цикла.
• 3) Реоксигенация — после облучения увеличивается доступ кислорода к опухолевым клеткам, что почти в 3 раза повышает их чувствительность к следующей дозе облучения. Кислородный эффект усиливается при фракционировании облучения.
• 4) Регенерация — восстановление выживших, способных к делению клеток в быстро делящихся и наиболее чувствительных к облучению тканях (слизистые, костный мозг, кишечник) — необходимое условие при облучении высокими дозами для уничтожения опухолевых