Радиация, фенолы и человек

Как возбужденные, так и ионизированные атомы и молекулы становятся более активными, легче вступают в разнообразные реакции. Благодаря присутствию в тканях растворенного молекулярного кислорода они особенно легко и часто реагируют с ним, образуя такие активные продукты, как свободные окислительные радикалы ОН (гидроксил) и НO2 (супероксид), перекись водорода H2O2 (Н—О—О—Н) и органические перекиси R—О—ОН. Это вторая, физико-химическая стадия, характеризующаяся возникновением радикалов и перекисей — соединений, способных реагировать с молекулами органических веществ клеток. При этом возникают свободнорадикальные реакции, очень напоминающие по своему характеру и течению вырожденно-разветвленные реакции, протекающие при самоокислении жиров и изученные Н. Н. Семеновым и его учеником Н. М. Эмануэлем.По мере увеличения активных окислительных продуктов облучения все более ощутимым становится их разрушительное воздействие на такие важнейшие органические структуры, как нуклеиновые кислоты, белки, биологические мембраны.

Повреждение ДНК нарушает наследственный код и может приводить к гибели клеток при попытке разделиться. Нарушение целости мембран лизосом приводит к выходу в цитоплазму группы кислых ферментов, протеаз и нуклеаз, дополнительно, вторично разрушающих клеточные структуры.

Повреждение мембран митохондрий, их набухание нарушают процессы клеточного дыхания и фосфорилирования, всю энергетику клетки. Эти процессы составляют содержание третьей, биохимической фазы, обеспечивающей дальнейшее развитие и усиление процесса лучевого поражения.

На следующей, четвертой стадии имеет место нарушение основных физиологических процессов организма — клеточного деления, функциональной активности клеток и тканей, за которым следует гибель клеток.Таким образом, лучевое поражение организма в общем виде представляется как процесс последовательного развертывания и усиления первоначально незначительных нарушений (смертельная доза радиации непосредственно вызывает изменения в одном атоме из 10 000 000). К нему, стало быть, применимы закономерности, свойственные цепным свободнорадикальным окислительным реакциям.

А это означает, что использование веществ-антиоксидантов, прерывающих развитие реакции на ее ранних стадиях, может оказаться весьма эффективным. Так, логика изучения сущности лучевого поражения привела радиобиологов к мысли об использовании антиоксидантов в качестве противолучевых средств. Началась новая жизнь фенольных радиозащитных средств.

В 1954—1957 гг. Эмануэль с учениками развил учение о роли цепных реакций самоокисления в липидах, а затем распространил его на области лучевого поражения и канцерогенеза, успешно применил такие пищевые антиоксиданты, как бутилоксианизол, бутилокситолуол (ионол), н-пропиловый эфир галловой кислоты, для торможения патологических свободнорадикальных реакций при облучении. В дальнейшем другими учеными было доказано, что и такие антиоксиданты фенольной природы, как нордигидрогвайаретовая кислота, производные пирогаллола, галаскорбин, дают защиту от лучевого поражения.Было показано, что существует прямая зависимость между антирадикальной активностью препарата в модельных исследованиях и его противолучевым действием в опыте на животных.

Тем не менее защитный эффект фенольных антиоксидантов оказался достаточно умеренным, а в отдельных работах, как и раньше с флавоноидами, вообще не подтвердился. Такая противоречивость результатов сама по себе требовала объяснения, тем более что без такого анализа нельзя было целенаправленно двигаться дальше в поисках более эффективных средств.