План реферату.
Введення
Глава 1. Загальна характеристика радіопротекторів. Шляхи пошуку нових речовин.
Глава 2. Характеристика окремих радіопротекторів.
Глава 3. Маловивчені радіопротектори.
Глава 4. Невдалі гіпотези.
Висновок. Радіопротектори і людина.
Список використаної літератури.
Введення.
Реальну небезпеку для людини представляє іонізуюча радіація.
Іонізуюче випромінювання - це таке випромінювання, енергія якого достатня
для іонізації (утворення позитивних і негативних іонів)
опромінюваної середовища. Рентгенівські (х-промені) і?-Промені мають найбільшу
проникаючою здатністю з усіх видів ІВ. При зіткненні з матерією
вони вкрай нерівномірно передають свою енергію, чим значно
ушкоджують, наприклад, окремі клітини живих організмів.
Можливість зменшення радіаційного ураження, викликаного частками
високих енергій, і профілактичне застосування радіозахисні речовин в
даний час має велике практичне значення.
Але існує декілька проблем. Лабораторні дослідження найчастіше
поводиться на дрібних тварин, комах, рослинах і мікроорганізмах.
Досліди ставляться на мишах, щурах, кроликах. Значно рідше досліджується
вплив агентів на більш високоорганізованих тварин. Тому так
велика наукова цінність експериментів з використанням як
піддослідних тварин собак і мавп. Досліди на людях носять строго
добровільний характер і не проводяться без попереднього випробування
препаратів на інших організмах та екстраполяції даних на людину.
Багато радіозахисні речовини високотоксичних або є сильними
отрутами. Їх застосування може викликати негативні побічні реакції.
Деякі речовини є активними агентами, і перевищення їх дози
може викликати небажані наслідки.
Глава 1. Загальна характеристика радіопротекторів.
Шляхи пошуку нових радіозахисні речовин.
Під хімічним захистом від дії іонізуючої радіації розуміють
ослаблення результату впливу опромінення на організм за умови
введення в нього хімічної сполуки (радіопротектора).
Радіопротектори [радіо ... + лат. protector - вартовий, захисник] - це
хімічні речовини, що підвищують стійкість організму до опромінення, тобто його
радіорезистентність.
Ефект хімічного захисту від шкідливого дії іонізуючої
радіації був виявлений приблизно в 1949 році. З тих пір в багатьох
лабораторіях на мікроорганізми, рослини і тварин з метою зміни
їх радіочутливості були випробувані тисячі речовин, що відносяться до
найрізноманітніших класів хімічних сполук. На жаль, всього
кілька десятків виявилися ефективними у профілактиці променевої хвороби.
Деякі радіопротектори вже стали фармакопейними препаратами, і їх
використовують при рентгенотерапії злоякісних новоутворень.
Слід також відзначити, що з усього арсеналу хімічних захисних
коштів переважна більшість діє тільки за умови, якщо їх
вводять до початку опромінення або в процесі його, і не роблять
позитивного ефекту, будучи введеними після впливу іонізуючої
радіації.
Механізм захисної дії радіопротекторів найтіснішим чином пов'язаний з
фізико-хімічними процесами в клітині. У той же час, вони активно
втручаються в метаболічні реакції. Багато гіпотези механізмів
захисної дії протекторів зводяться до того, що в момент опромінення
необхідно інгібувати основні біосинтезу клітин.
Загальним для радіопротекторів є те, що чим більше їх радіозахисний
дію, тим значніше вони знижують окислювально-відновлювальний
потенціал клітин.
Опубліковані роботи, в яких показано, що різке збільшення вологості
об'єктів (до 20%) під час опромінення збільшує їх стійкість до
дії радіації. Існують гіпотези про механізм радіозахисного
дії води.
Зі збільшенням концентрації вільного кисню ефект дії
іонізуючої радіації посилюється (кисневий ефект). При підвищеному
доступ кисню після опромінення збільшується шкода, заподіяна ШІ
організму (кисневі наслідки).
Радіозахисний ефект може бути досягнутий при введенні активних
речовин, різко змінюють протягом основних радіочутливих
біохімічних процесів. Такими властивостями володіють:
1) з'єднання, здатні тимчасово реагувати з активними групами молекул у клітинах;
2) з'єднання, здатні інтенсивно поглинати випромінювання води;
3) з'єднання, що сприяють переходу енергії іонізації і збудження в
теплову;
4) з'єднання, що реагують з радикалами;
5) біостимулятори (вітаміни, гормони, ферменти).
Саме в цих напрямках проводиться пошук нових радіозахисні
речовин.
Вже через 10-20 хвилин метаболізм сильно змінюється. Механізм захисту
більшості радіопротекторів - комплексний.
Глава 2. Характеристика окремих радіопротекторів.
L-цистеїн та його похідні.
L-цистеїн відноситься до з'єднань, для яких дуже важлива ступінь
очищення. Від цього залежить його здатність до радіозащіте. Але можливості
використання препарату на високоорганізованих тварини обмежені, так
як у собак, опромінюваних?-променями, це викликало судоми, напади блювоти і
інші побічні реакції. Подібні речовини ефективні тільки при
введення незадовго до опромінення.
У 1951 році були опубліковані дані про те, що декарбоксілірованное
похідне l-цистеїну -?-меркаптоетіламін (МЕА) має здатність
захищати тварин від дії іонізуючої радіації в летальної дозі.
В одному з дослідів собаки опромінювалися?-Квантами (Co60) і отримали дозу
400 р. Їм було введено 111 мг/кг МЕА. 50% тварин вижила.
Л. Ф. Семенов повідомив, що МЕА захищає мавп від променевої хвороби.
В іншому досліді миші опромінювалися 20 хвилин дозою потужністю 32,5 р/хв.
Результати експерименту наведені в таблиці.
З'єднання
Число тварин
Препарат (мг/кг)
Вижило через 30 дн.
Вижило,%
Контроль
20
--------------------------< br />
1
5
МЕА
20
150
6
30
20
200
10
50
МЕА + АТФ
20
150 +150
13
65
Таким чином, численні експерименти підготували грунт для
перенесення досліджень в клініки, для вивчення дії МЕА на людей.
Більшість похідних l-цистеїну зменшують ефективну дозу
радіації і прискорюють процеси відновлення. АЕТ, що застосовується у
профілактичних цілях зменшує пошкодження ядерного апарату клітин.
Дія МЕА засноване на зниженні споживання кисню організмом
при введенні препарату.
Багато з'єднання цього класу зменшують хімічного мутагенезу, і у них
є загальна властивість: у міру збільшення довжини вуглецевого ланцюга захисне
дія зменшується.
Механізм дії протекторів пов'язаний і з явищем синергізму -
одностороннім або взаємним посиленням дії. Ефект від застосування
вище у комбінації l-цистеїн + ціаністий натрій через різного дії
препаратів. Також можливе поєднання l-цистеїну з гістаміном, АТФ,
Na2S2O2, аміноацетонітріном, піридоксин.
Аміни.
За даними Александера, гістамін забезпечує надійний захист при
введення 220 мг/кг.
5-оксітріптамін (серотонін) у суміші з ацетилхоліном надає більш
ефективну дію, ніж при введенні кожного з них окремо. Це
підтверджують експерименти на макаках-резус.
За деякими даними аміназин та фенатін полегшують перебіг променевої
хвороби, а 5-метоксікріптамін (мексамін) захищає кровотворну тканину.
Також захисною дією володіє білок стеллін, виділений з ядер
деяких клітин риб.
Синергізм властивий сполученням l-цистеїну з сульфатом, хлоргідратом і
аскорбінатом стелліна. При введенні цих комбінацій виживаність
піддослідних тварин склала 70-80%, що значно вище, ніж при
використанні компонентів окремо (20% і 20-40%). Металевий ефір
стелліна проявляє захисну дію тільки в суміші.
Всі аміни є сильними фармакологічними агентами. Наприклад,
гістамін діє на кров'яні судини і кров'яний тиск,
тому його введення у великих кількостях небезпечно. Також всі аміни
сповільнюють деструкційних і окисні процеси в організмі.
Ефективність ціанистого натрію підтверджена дослідами на мишах і на
собак (у поєднанні з цистеїном, 500 р).
Також радіопротектора є ціанофори - фурфуролціангідрін,
ацетонціангідрін і багато інших, службовці інгібіторами тканинного
дихання.
Нітрат натрію і метгемоглобінобразователі.
Одним з найважливіших ефектів дії нітрату натрію є
зменшення пригнічення поділу клітин, але він, в поєднанні з етиловим
спиртом викликає розширення капілярів, хоча і підвищує відсоток
виживаності тварин до 90% (мишей). Також експерименти проводилися
на собаках.
При утворенні метгемоглобіну двовалентне залізо перетворюється в
тривалентне, що служить захистом від рентгенівських і?-променів, тому що
переноситься менше кисню.
Амінофеноли.
Ці речовини випробовувалися на собаках в комплексі з вітамінами і
антибіотиками (при підвищенні температури тіла). Вони виявилися
ефективними, і показники виживаності різко зросли. Прикладами
амінофенолов можуть служити параамінопропіофенол (ПАПФ),
ортоамінопропіофенол (ОАПФ) і метаамінопропіофенол (МАПФ).
Глава 3. Маловивчені радіопротектори.
До речовин, радіозахисний дія яких вивчено недостатньо,
відносяться деякі спирти, вуглеводи, жирні кислоти.
Можливо, антибіотики можуть забезпечити захист організму від рентгенівського й?-Випромінювання.
При опроміненні мишей дозою 500 р. ефективними виявилися наркотики
нембутал і деякі інші.
Резерпін випробовувався на мишах і щурах. Його радіозахисний дію
обумовлено тим, що він підвищує рівень серотоніну та адреналіну в крові,
надає судинозвужувальну дію. Резерпін ефективний тільки при
введення задовго до опромінення
Молекули азоту та інертні гази витісняють кисень з
радіочутливих структур, чим зменшують кисневий ефект.
Роль CO в радіозащіте не визначена. Можливо, оксид вуглецю здатний
загальмовує деякі ланцюгові реакції, що виникають під впливом
іонізуючого випромінювання.
Захист від радіації забезпечують колхіцин, берберін і деякі інші
алкалоїди, здатні впливати на процеси ділення клітин.
Глава 3. Природничі радіопротектори.
Природничі радіозахисні речовини відносяться до протектора
пролонгованої дії. Вони здатні послабити протягом променевої хвороби
і підвищити загальну радіорезистентність організму.
Останнім часом інтерес до питань профілактики променевої хвороби з
допомогою вітамінів, ферментів і гормонів підвищився.
Для більшості вітамінів і гормонів, що використовуються для профілактики,
характерно сприятливу дію тільки при опроміненні в сублетальлними
дозах і багаторазовому введенні, нерідко за великий період часу до
опромінення.
Речовини, що мають властивості вітаміну Р.
Дія подібних речовин засноване на зміцненні стінок кровоносних
судин. Такими властивостями володіють: рутин (міститься в спаржі, листі
евкаліпта і гречки), кварцетин (був виділений з чорної смородини) і
деякі інші речовини. Також вони сприяють кращій засвоюваності
вітаміну С і зниження гіперфункції щитовидної залози. Позитивні
результати отримані при введенні речовин щурам протягом 30 днів і
подальшому опроміненні їх дозою 500 р.
Біотин - дуже поширене в природі речовина, яка бере участь у багатьох біохімічних реакціях.
Вітаміни групи В (В1, В6, В12). Радіозахисний дію вітамінів -
активних біокаталізаторів засноване на тому, що при їх нестачі
відбувається пригнічення або повне вимкнення деяких біохімічних
процесів.
Навіть в летальних дозах радіозахисний дія робить коензим
ацетилювання (КоА).
Гормони.
Радіопротектора є жіночі (естрадіол, естріолу та. Т. д.) і чоловічі
статеві гормони (андростерон, метилтестостерон).
Також радіозахисний дію роблять гормони зобної залози
(випробувані на дрібних тварин) і гіпофіза. Проводилися досліди по
опромінення мишей в смертельних дозах, і соматропний, і
адренокортикотропний гормон (АКТГ) підвищили виживаність до 77%.
Важливу роль у захисті організму від іонізуючої радіації грають
гормони надниркових залоз, в першу чергу, адреналін і норадреналін. Так як
радіація викликає порушення функцій надниркових залоз, використання гормонів
для зниження ушкоджень організму цілком логічно.
Адреналін належить до біогенних амінів. Він надає судинозвужувальну
дію на артеріоли, артерії шкіри, органів травного тракту і
нирок. Норадреналін володіє подібним дією. При введенні в ранні
терміни після опромінення вони здатні активізувати відновлювальні
реакції і сповільнити розвиток деструкційних процесів в ліпопротеїнову
структурах.
Глава 4. Невдалі гіпотези.
Величезна кількість досліджень дії радіопротекторів і постійне
пильну увагу до цього питання породило безліч невдалих
гіпотез і припущень. Ось деякі з них.
1. Якщо більшість радіопротекторів токсично, то можна ввести будь-яке
токсична речовина, і воно надасть радіозахисний дію. Згодом
було доведено, що немає ніякого зв'язку між токсичністю і радіозахисним
дією речовин.
2. Було відмічено, що більшість радіозахисні речовин викликає
зниження температури тіла. Між цими процесами також немає зв'язку.
Існують речовини, що знижують температуру тіла, але не є
радіопротектора.
А при зовнішньому зниження температури разом із використанням
радіопротектора ефект виявився меншим, ніж при використанні одного
радіозахисного речовини.
3. Можливість впливу радіопротекторів на центральну і периферичну
нервову систему не доведена.
4. Також не отримала розвитку теорія про те, що радіопротектори служать
«Запчастинами» для організму, заміщаючи зруйновані молекули.
5. Невдалою можна також вважати гіпотезу про те, що всі радіозахисні
речовини прискорюють процеси регенерації в організмі.
Висновок. Радіопротектори і людина.
Досліди над собаками із застосування МЕА насторожили дослідників.
Введення 100 мг/кг препарату викликало гіпотонію, гіпоксію та шкірні реакції.
Також можливе пригнічення умовних рефлексів. Це поставило під питання
використання похідних l-цистеїну для захисту організму людини.
Але введення АЕТ добровольцям показало, що можливими є дози до
20 мг/кг внутрішньовенно або перорально. Внутрішньовенно, як правило, вводиться не
більше 10 мг/кг, так як виникають гострі реакції організму на препарат
(нудота, блювання, висип, тахікардія).
Для цістеаміна дозування дещо інші: до 200 мг внутрішньовенно, до
300 мг перорально.
З більш детальним вивченням властивостей радіопротекторів, їх сумішей і
побічних ефектів стало можливо більш ефективне їх використання в
лікуванні деяких видів ракових пухлин.
* Рак матки. При місцевому введенні речовина не впливає на весь організм, тому що печінка встигає його переробити.
* Кісткова саркома кінцівки. Обмеженням для введення радіопротекторів
є реакція шкіри. Виходом з цієї ситуації є введення під шкіру
суміші цістеаміна з адреналіном або норадреналіном.
Також практичне застосування радіозахисні речовин може бути пов'язано
з космічними перельотами, де доза опромінення може складати до 4 * 104 рад.
Список використаної літератури.
1. Бак З. Хімічний захист від іонізуючої радіації. М., «Атомиздат»,
1968 рік.
2. Деякі теоретичні аспекти протипроменевого хімічного захисту. Москва, «Наука», 1980 рік.
3. Романцев Е. Ф. Радіація і хімічний захист. М., «Атомиздат», 1968 рік.
4. Романцев М. Ф. Хімічна безпека органічних систем від іонізуючого випромінювання. М., «Атомиздат», 1978 рік.
5. Фізико-хімія променевого ураження. Видавництво Московського університету, 1969 рік.
??
??
??
??
3
1
