План реферата.
Введение
Глава 1. Общая характеристика радиопротекторов. Пути поиска новых веществ.
Глава 2. Характеристика отдельных радиопротекторов.
Глава 3. Малоизученные радиопротекторы.
Глава 4. Неудачные гипотезы.
Заключение. Радиопротекторы и человек.
Список использованной литературы.
Введение.
Реальную опасность для человека представляет ионизирующая радиация.
Ионизирующее излучение – это такое излучение, энергия которого достаточна
для ионизации (образования положительных и отрицательных ионов)
облучаемой среды. Рентгеновские (х-лучи) и g-лучи обладают наибольшей
проникающей способностью из всех видов ИИ. При столкновении с материей
они крайне неравномерно передают свою энергию, чем значительно
повреждают, например, отдельные клетки живых организмов.
Возможность уменьшения радиационного поражения, вызванного частицами
высоких энергий, и профилактическое применение радиозащитных веществ в
настоящее время имеет большое практическое значение.
Но существует несколько проблем. Лабораторные исследования чаще всего
поводятся на мелких животных, насекомых, растениях и микроорганизмах.
Опыты ставятся на мышах, крысах, кроликах. Значительно реже исследуется
воздействие агентов на более высокоорганизованных животных. Поэтому так
велика научная ценность экспериментов с использованием в качестве
подопытных животных собак и обезьян. Опыты на людях носят строго
добровольный характер и не производятся без предварительного испытания
препаратов на других организмах и экстраполяции данных на человека.
Многие радиозащитные вещества высокотоксичны или являются сильными
ядами. Их применение может вызвать негативные побочные реакции.
Некоторые вещества являются активными агентами, и превышение их дозы
может вызвать нежелательные последствия.
Глава 1. Общая характеристика радиопротекторов.
Пути поиска новых радиозащитных веществ.
Под химической защитой от действия ионизирующей радиации понимают
ослабление результата воздействия облучения на организм при условии
введения в него химического соединения (радиопротектора).
Радиопротекторы [радио…+ лат. protector - страж, защитник] – это
химические вещества, повышающие стойкость организма к облучению, т. е. его
радиорезистентность.
Эффект химической защиты от повреждающего действия ионизирующей
радиации был обнаружен примерно в 1949 году. С тех пор во многих
лабораториях на микроорганизмах, растениях и животных с целью изменения
их радиочувствительности были испытаны тысячи веществ, относящихся к
самым разнообразным классам химических соединений. К сожалению, всего
несколько десятков оказались эффективными в профилактике лучевой болезни.
Некоторые радиопротекторы уже стали фармакопейными препаратами, и их
используют при рентгенотерапии злокачественных новообразований.
Следует также отметить, что из всего арсенала химических защитных
средств подавляющее большинство действует только при условии, если их
вводят до начала облучения или в процессе его, и не оказывают
положительного эффекта, будучи введенными после воздействия ионизирующей
радиации.
Механизм защитного действия радиопротекторов теснейшим образом связан с
физико-химическими процессами в клетке. В то же время, они активно
вмешиваются в метаболические реакции. Многие гипотезы механизмов
защитного действия протекторов сводятся к тому, что в момент облучения
необходимо ингибировать основные биосинтезы клеток.
Общим для радиопротекторов является то, что чем больше их радиозащитное
действие, тем значительнее они снижают окислительно-восстановительный
потенциал клеток.
Опубликованы работы, в которых показано, что резкое увеличение влажности
объектов (до 20%) во время облучения увеличивает их устойчивость к
действию радиации. Существуют гипотезы о механизме радиозащитного
действия воды.
С увеличением концентрации свободного кислорода эффект действия
ионизирующей радиации усиливается (кислородный эффект). При повышенном
доступе кислорода после облучения увеличивается вред, нанесенный ИИ
организму (кислородные последствия).
Радиозащитный эффект может быть достигнут при введении активных
веществ, резко меняющих течение основных радиочувствительных
биохимических процессов. Такими свойствами обладают:
1) соединения, способные временно реагировать с активными группами молекул в клетках;
2) соединения, способные интенсивно поглощать излучение воды;
3) соединения, способствующие переходу энергии ионизации и возбуждения в
тепловую;
4) соединения, реагирующие с радикалами;
5) биостимуляторы (витамины, гормоны, ферменты).
Именно в этих направлениях производится поиск новых радиозащитных
веществ.
Уже через 10-20 минут метаболизм сильно изменяется. Механизм защиты
большинства радиопротекторов – комплексный.
Глава 2. Характеристика отдельных радиопротекторов.
L-цистеин и его производные.
L-цистеин относится к соединениям, для которых очень важна степень
очистки. От этого зависит его способность к радиозащите. Но возможности
использования препарата на высокоорганизованных животных ограничены, так
как у собак, облучаемых g-лучами, это вызывало судороги, приступы рвоты и
другие побочные реакции. Подобные вещества эффективны только при
введении незадолго до облучения.
В 1951 году были опубликованы данные о том, что декарбоксилированное
производное l-цистеина - b-меркаптоэтиламин (МЭА) обладает способностью
защищать животных от действия ионизирующей радиации в летальной дозе.
В одном из опытов собаки облучались g-квантами (Co60 ) и получили дозу
400 р. Им было введено 111 мг/кг МЭА. 50% животных выжило.
Л. Ф. Семенов сообщил, что МЭА защищает обезьян от лучевой болезни.
В другом опыте мыши облучались 20 минут дозой мощностью 32,5 р/мин.
Результаты эксперимента приведены в таблице.
| Соединение | Число животных | Препарат (мг/кг) | Выжило через 30 дн. | Выжило, % |
| Контроль | 20 | -------------------------- | 1 | 5 |
| МЭА | 20 | 150 | 6 | 30 |
| 20 | 200 | 10 | 50 | |
| МЭА+АТФ | 20 | 150+150 | 13 | 65 |
Таким образом, многочисленные эксперименты подготовили почву для
перенесения исследований в клиники, для изучения действия МЭА на людей.
Большинство производных l-цистеина уменьшают эффективную дозу
радиации и ускоряют процессы восстановления. АЭТ, применяемый в
профилактических целях уменьшает повреждение ядерного аппарата клеток.
Действие МЭА основано на снижении потребления кислорода организмом
при введении препарата.
Многие соединения этого класса уменьшают химический мутагенез, и у них
есть общее свойство: по мере увеличения длины углеродной цепи защитное
действие уменьшается.
Механизм действия протекторов связан и с явлением синергизма –
односторонним или взаимным усилением действия. Эффект от применения
выше у комбинации l-цистеин + цианистый натрий из-за различного действия
препаратов. Также возможно сочетание l-цистеина с гистамином, АТФ,
Na2S2O2, аминоацетонитрином, пиридоксином.
Амины.
По данным Александера, гистамин обеспечивает надежную защиту при
введении 220 мг/кг.
5-окситриптамин (серотонин) в смеси с ацетилхолином оказывает более
эффективное действие, чем при введении каждого из них по отдельности. Это
подтверждают эксперименты на макаках-резус.
По некоторым данным аминазин и фенатин облегчают течение лучевой
болезни, а 5-метоксикриптамин (мексамин) защищает кроветворную ткань.
Также защитным действием обладает белок стеллин, выделенный из ядер
некоторых клеток рыб.
Синергизм свойственен сочетаниям l-цистеина с сульфатом, хлоргидратом и
аскорбинатом стеллина. При введении этих комбинаций выживаемость
подопытных животных составила 70-80%, что значительно выше, чем при
использовании компонентов по отдельности (20% и 20-40%). Метиловый эфир
стеллина проявляет защитное действие только в смеси.
Все амины являются сильными фармакологическими агентами. Например,
гистамин оказывает действие на кровяные сосуды и кровяное давление,
поэтому его введение в больших количествах опасно. Также все амины
замедляют деструкционные и окислительные процессы в организме.
Эффективность цианистого натрия подтверждена опытами на мышах и на
собаках (в сочетании с цистеином, 500 р).
Также радиопротекторами являются цианофоры – фурфуролциангидрин,
ацетонциангидрин и многие другие, служащие ингибиторами тканевого
дыхания.
Нитрат натрия и метгемоглобинобразователи.
Одним из важнейших эффектов действия нитрата натрия является
уменьшение угнетения деления клеток, но он, в сочетании с этиловым
спиртом вызывает расширение капилляров, хотя и повышает процент
выживаемости животных до 90% (мышей). Также эксперименты производились
на собаках.
При образовании метгемоглобина двухвалентное железо превращается в
трехвалентное, что служит защитой от рентгеновских и g-лучей, так как
переносится меньше кислорода.
Аминофенолы.
Эти вещества испытывались на собаках в комплексе с витаминами и