"Российское Общество Ядерной Медицины"

Информационно-аналитический портал
 

Свои статьи для публикации на сайте nuclearmedicine.ru вы можете присылать на адрес IPVavulina@runtech.ru

Справочные материалы по актуальным направлениям современной радиобиологии и радиационной медицины

Информация от ФМБЦ им. А.И. Бурназяна

Автор материалов - доктор биол. наук, зав. лабораторией радиобиологии техногенно-обусловленных заболеваний (Лаб. №6.) ФГУ «ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России»
Котеров Алексей Николаевич
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

В этом разделе представлены наиболее актуальные направления современной радиобиологии и радиационной медицины, важные в фундаментальном, практическом и образовательном аспектах.

В настоящее время русскоязычные материалы подобного рода в Рунете носят разрозненный характер и не отличаются достаточной научностью. Как правило, не практикуется общепринятый в научных публикациях подход, заключающийся в предоставлении соответствующих ссылок к любому конкретному материалу. Отдельные текстовые фрагменты по радиобиологии и радиационной медицине, внедренные в Интернет усилиями ИБРАЭ РАН, группами разработчиков РОСАТОМА и др. не только не носят всеобъемлющего и систематизированного характера, но не позволяют использовать их как документальные источники — отсутствуют, как сказано, ссылки к отдельным моментам, так что не всегда ясно, откуда взят тот или иной материал.

Представлены наиболее актуальные для фундаментальной радиобиологии, практической радиационной медицины и для области радиационной защиты направления в рамках радиационного воздействия на клетку, организм, популяцию и группы населения. Учитываются последние рекомендации в рамках соответствующих документов международных организаций — НКДАР, МКРЗ, BEIR (АН США), COMARE и др.

 

 


1. Общий раздел. Ионизирующее излучение

- Понятие об ионизирующем излучении

- Виды ионизирующего излучения

- Линейная передача ионизирующего излучения

- Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом

- Единицы дозы излучения и радиоактивности. Мощность дозы

- Медико-дозиметрические регистры. Общие представления. Риски. Методы эпидемиологических исследований

 

2. Понятие о малых дозах облучения и соответствующие определения

2.1. Что может означать «Большое, малое и низкое»
2.2. Микродозиметрическая теория «малых доз» радиации
2.2.1. Чувствительные мишени (“sensitive volume”) биологических систем
2.2.2. Разработка понятия о малых дозах радиации в микродозиметрии. Конкретные величины малых доз для излучений с различной ЛПЭ
2.2.3. Целесообразность использования микродозиметрических построений о малых дозах радиации в практике радиобиологии и радиационной медицины
2.3. Радиобиологический подход к понятию «малые дозы» радиации
2.4. Медицинский (эпидемиологический) подход к понятию «малые дозы» радиации
2.5. Новая граница «малых доз» радиации в XXI в. — 100 мГр. Другие границы «малых доз»
2.5.1. Комитет по биологическим эффектам ионизирующей радиации АН США (BEIR-VII)
2.5.2. Министерство энергетики США (DOE — Department of Energy)
2.5.3. Сообщение НКДАР о немишенных эффектах ионизирующей радиации от 2006 г.
2.5.4. Физический факультет в Гарварде (Harvard Physics Department)2.5.5. Институт безопасности развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ РАН) и др.
2.5.5. Институт безопасности развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ РАН) и др.
2.5.6. Понятия о малых дозах радиации в МКРЗ — отсутствие стабильности в понятиях
2.5.7. «Малые» дозы в соответствии с конъюнктурой исследований и с «обыденными» представлениями
2.5.8. Теория о малых дозах и их границах в последних российских учебных пособиях по радиобиологии
2.6. Понятие о малой мощности дозы
2.7. Чего придерживаться

3. Радиационные повреждения ДНК и их репарация

3.1. Повреждения ДНК
Основные рассмотренные вопросы:
Влияние облучения на структуру макромолекулы ДНК
Повреждение первичной структуры ДНК
Повреждение вторичной структуры ДНК
Повреждение нуклеопротеидов и ДНК-мембранных комплексов
Повреждения ДНК при внешнем облучении клетки
Повреждения ДНК при внутреннем облучении
Количественные закономерности образования разных типов повреждений ДНК на единицу дозы облучения
3.2. Репарация ДНК
Основные рассмотренные вопросы:
Ранние исследования
Репарация ДНК с помощью механизма обратных реакций
Темновая репарация ДНК по механизму обратных реакций
Эксцизионная репарация поврежденных и неспаренных оснований и нуклеотидов
Репарация путем обхода повреждений ДНК (пострепликативная репарация ДНК)
Репарация однонитевых и двойных разрывов ДНК
Репарация ДНК от повреждений в облученной клетке

4. Кластерный эффект ионизирующих излучений (комплексные повреждения ДНК) и малые дозы радиации


4.1. Парадоксальность биологического действия ионизирующего излучения — высокий повреждающий эффект при ничтожной энергии
4.2. Сущность кластерного эффекта
4.3. Экспериментальные подтверждения наличия комплексных (кластерных) повреждений ДНК и особенности их индукции
4.4. Зависимости выхода комплексных (кластерных) повреждений ДНК в клетках млекопитающих
4.5. Возможность репарации комплексных (кластерных) повреждений ДНК
4.6. Отсутствие фатальности кластерного эффекта излучения на клетку; кластерный эффект и малые дозы радиации
4.7. Доступные источники

5. Повреждения ДНК при сверхмалых дозах радиации и их регистрация. Гистон γ-H2AX


5.1. Сигнальные пути в клетке в ответ на повреждения ДНК. Система трансдукции сигнала
5.2. Фосфорилирование гистона H2AX (образование y-H2AX) вблизи сайтов двунитевых разрывов ДНК
5.3. Зависимости «доза — эффект» для выхода фокусов гистона y-H2AX (числа двойных разрывов ДНК) после облучения и in vivo
5.3.1. Зависимость при облучении in vitro
5.3.2. Зависимость при облучении in vivo
5.4. Снижение числа фокусов гистона y-H2AX после облучения свидетельствует о быстрой репарации двунитевых разрывов ДНК
5.5. Метод регистрации числа фокусов гистона y-H2AX позволил показать отсутствие генотоксического эффекта хронического облучения: при длительном радиационном воздействии, в отличие от острого, практически все двунитевые разрывы ДНК эффективно репарируются
5.6. Формирование фокусов гистона y-H2AX после облучения радиацией с различной ЛПЭ
5.7. Доступные источники

6. Спонтанные повреждения генома и малые дозы радиации


6.1. Неотвратимость накопления повреждений ДНК в условиях жизни на Земле
6.2. Уровень спонтанных повреждений ДНК
6.2.1. BEIR-VII
6.2.2. Данные Д.М. Спитковского
6.2.3. Доклад НКДАР-2000. Приложение F «Репарация ДНК и мутагенез»
6.2.4. Из статьи З. Яворовски (Z. Jaworowski), бывшего председателя НКДАР (UNSCEAR)
6.2.5. Данные по спонтанным двунитевым разрывам (J.F.Ward, 1988)
6.3. Поддержание стабильности генома: мощность системы защиты/репарации/элиминации спонтанных повреждений ДНК
6.4. Спонтанный мутагенез и генетическая предрасположенность к нему
6.5. Доступные источники

7. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (РИНГ)


7.1. Феноменология радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ)
7.2. Гипотетические механизмы индукции и передачи радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ)
7.2.1. Инициация РИНГ: непосредственные повреждения ДНК или эпигенетические механизмы
7.2.2. Индукция РИНГ активными формами кислорода
7.2.3. РИНГ и теломеры
7.2.4. Гипотеза о существовании малой нестабильной субпопуляции клеток
7.2.5. Дефектность имеющихся теорий о механизмах РИНГ в свете сути этого феномена
7.3. Устоявшиеся обыденно-научные представления о радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ)
7.3.1. К. Мазерсилл с соавторами
7.3.2. Дж. Б. Литтл
7.3.3. Другие зарубежные исследователи
7.3.4. Авторы, не разделяющие мнения о РИНГ как универсальном молекулярном механизме индукции канцерогенеза при малых дозах радиации
7.3.5. РИНГ в Интернете
7.4. Почему для радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ) при малых дозах радиации складывается конъюнктура в современной радиобиологии и радиационной эпидемиологии. Ничтожная вероятность индукции канцерогенных мутаций при непосредственном воздействии излучения на гены-мишени в области малых доз
7.5. Дозовые закономерности индукции радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ) in vitro
7.5.1. Факты
7.5.2. Реальность дозового порога для индукции РИНГ. Он составляет в условиях in vitro для радиации с низкой ЛПЭ 0,5 Гр
7.5.3. Аномалии клеточных систем in vitro
7.6. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (РИНГ) in vivo
7.6.1. Трудность корректной регистрации РИНГ. Аберрации хромосом, обнаруживаемые спустя длительные сроки после облучения, не являются однозначным доказательством РИНГ
7.6.2. Экспериментальные подходы для выявления истинной РИНГ in vivo
7.6.3. РИНГ in vivo при относительно корректных методических подходах. Возможные артефакты
а) Облучение in vitro с культивированием in vivo
б) Облучение in vivo с исследованием длительно поддерживаемых культур in vitro
в) Старение клеток в культурах сопровождается нестабильностью генома
7.7. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (РИНГ) после облучения in utero
7.8. Кажущиеся «исключения»
7.8.1. Линия TK6 лимфобластоидных клеток
7.8.2. HPV-G кератиноциты человека
7.8.3. Клетки HeLa
7.8.4. Линия ооцитов китайского хомячка (клетки CHO)
7.8.5. Мыши линии BALB/c
7.9. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (РИНГ) в документах международных организаций (МКРЗ, BEIR и НКДАР)
7.9.1. Сообщение МКРЗ-99
7.9.2. BEIR-VII
7.9.3. Сообщение НКАДР по немишенным эффектам радиации (2004–2006 гг.)
7.10. Радиационно-индуцированная нестабильность генома (РИНГ) при действии радиации с высокой ЛПЭ. Краткий обзор
7.11. Доступные источники.

8. Основные материалы про Линейную беспороговую концепцию (ЛБК)


- BEIR VII Report 2006. Phase 2. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation. Committee to Assess Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation, National Research Council. 733 p.
- International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 99. Low-dose Extrapolation of Radiation-related Cancer Risk. Annals of the ICRP. Ed. by J. Valentin. Elsevier 2006. — 147 p.
(National Council on Radiation Protection and Measurements). 2001. Evaluation of the Linear-Nonthreshold Dose-Response Model for Ionizing Radiation. NCRP Report No. 136. Bethesda, MD: NCRP. http://www.iop.org/EJ/abstract/0952-4746/22/3/703; http://www.ncrponline.org/Publications/Reports 120-139.html

- Upton A.C. The state of the art in the 1990's: NCRP Report No. 136 on the scientific bases for linearity in the dose-response relationship for ionizing radiation // Health Phys. 2003. V. 85. № 1. P. 15–22.
- Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высш. шк. 2004. — 549 с.
- Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения). М.: Физматлит, 2004. — 448 с.
- Roth E. LNT Hypothesis [Гипотеза ЛБК; перевод]. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 421–430.
- Muckerheide J.B. Organizing and applying the extensive data that contradict the LNT [Суммирование и применение массива данных, противоречащих ЛБК; перевод]. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by - WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 431–447.
- Brenner D.J., Doll R., Goodhead D.T. et al. Cancer risks attributable to low doses of ionizing radiation: assessing what we really know [Риск рака после облучения в малых дозах: оценка того, что мы реально знаем]. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003. V. 100. № 24. P. 13761–13766.

9. Гиперрадиочувствительность и индуцированная радиорезистентность


9.1. Феноменология гиперрадиочувствительности и индуцированной радиорезистентности (ГРР + ИРР)
9.2. Возможные механизмы формирования гиперрадиочувствительности — индуцированной радиорезистентности (ГРЧ + ИРР)
9.3. Вклад гиперрадиочувствительности — индуцированной радиорезистентности (ГРР + ИРР) в эффекты малых доз радиации
9.4. Спекулятивные построения о сверхэффектах малых доз на основе ограниченного феномена гиперрадиочувствительности
9.5. Список источников.

10. Обратный эффект мощности дозы. Эффект Петко

11. Радиационный гормезис

11.1. Основные понятия и терминология
11.2. История исследования радиационного гормезиса
11.3. Необходимость фонового низкоуровневого облучения для существования биоты и нормального развития организмов
11.4. Активация низкоуровневым облучением развития низших организмов и растений
11.5. Эффекты гормезиса в опытах на животных, не связанные с подавлением опухолеобразования
11.6. Возможные механизмы гормезисных эффектов
11.6.1. Стимуляция системы антиоксидантной защиты
11.6.2. Стимуляция репарации ДНК
11.6.3. Стимуляция системы элиминации клеток с повреждениями путем программированной клеточной гибели — апоптоза
11.6.4. Стимуляция системы иммунитета
11.7. Молекулярные основы механизмов гормезисных эффектов
11.7.1. Биофизические основы механизмов гормезисных эффектов
11.7.2. Молекулярные основы механизмов гормезисных эффектов — активация через повреждения ДНК
11.7.3. Общестрессорные основы механизмов гормезисных эффектов
11.8. Гормезисные эффекты по предотвращению/подавлению опухолеобразования у животных
11.9. Гормезисные эффекты у людей
11.9.1. Зависимость продолжительности жизни и смертности от рака от проживания в условиях различного естественного радиационного фона
11.9.2. Профессиональные когорты, контактирующие с источниками ионизирующих излучений в производственной практике
11.9.3. Пережившие атомную бомбардировку (японская когорта)
11.9.4. Пострадавшие в результате радиационных инцидентов
11.9.5. Подвергавшиеся облучению в медицинских целях
11.9.6. Радиологи и рентгенологи
11.9.7. Терапия раков и других патологий путем облучения в малых, нерадиотерапевтических дозах
11.10. Обыденные представления о благоприятных эффектах облучения в радиобиологии России и стран СНГ
11.11. Благоприятные эффекты радиации в документах международных организаций
11.12. Список источников.

12. Радиоадаптивный ответ


12.1. Основные понятия и феноменология радиоадаптивного ответа
12.2. История исследования радиоадаптивного ответа
12.3. Границы идентификации радиоадаптивного ответа
12.4. Адаптивный ответ в природе: агенты и объекты
12.5. Параметры регистрации радиоадаптивного ответа
12.6. Величины адаптирующих доз излучения
12.7. Длительность периода сохранения адаптации
12.8. Вариации радиоадаптивного ответа
12.9. Механизмы радиоадаптивного ответа
12.10. Адаптация после острого облучения in vivo
12.10.1. Повышение радиорезистентности клеток критических органов у предварительно облученных мышей
12.10.2. Повышение радиорезистентности предварительно облученных мышей
12.11. Адаптация после пролонгированного и хронического облучения in vivo
12.12. Радиоадаптивный ответ и малые дозы радиации
12.13. Значение радиоадаптивного ответа в документах международных организаций. Основной вывод о его практической значимости
12.13.1. Сообщение МКРЗ-99 и НКДАР 1994–2000
12.13.2. BEIR-VII
12.14. Список источников.

13.Стресс; стрессорные реакции в радиобиологии и радиационной медицине


13.1. Основные понятия и терминология по теме «стресс»
13.2. Неспецифический стресс как мимикрия радиационных эффектов
13.3. Использованные источники по теме «стресс».

14. «Эффект свидетеля» радиационный


14.1. Основные понятия и терминология
14.2. История изучения «эффекта свидетеля»
«Abscopal effects»
Кластогенный эффект радиации

14.3. Экспериментальные подходы при изучении «эффекта свидетеля»
14.4. Возможные механизмы формирования «эффекта свидетеля»
14.5. «Эффект свидетеля» и малые дозы ионизирующей радиации
14.6. «Эффект свидетеля» в документах международных организаций. Практическая значимость «эффекта свидетеля» для области радиационной защиты применительно к плотно- и редкоионизирующему излучению.
14.7. Список источников

 

 

Центр Атоммед