Радиобиология лучевой терапии: структурные изменения клеток

Лечебного облучения основано на избирательном повреждении тканей. Злокачественные клетки погибают от радиации в большем количестве, чем клетки окружающих нормальных тканей, преимущественно вследствие разной способности к репарации. Именно различие в радиочувствительности между нормальными и опухолевыми тканями лежит в основе лучевой терапии (ЛТ). Терапевтическое отношение — это отношение дозы, необходимой для гибели опухоли, к дозе, которая вызывает повреждение нормальных тканей; современная лучевая терапия (ЛТ) стремится увеличить этот показатель.

Депонирование энергии излучения в клетке приводит к ряду изменений, которые нарушают ее нормальную жизнедеятельность. Разрушение или распад на более мелкие фрагменты и перекрестные сшивки — примеры структурных повреждений белков, ферментов и нуклеиновых кислот. Начальные химические изменения происходят за долю секунды; их редко можно обнаружить прямыми методами. Репарация некоторых изменений протекает практически мгновенно, а других — никогда. В облученных клетках происходят различные морфологические и функциональные нарушения. Существует множество прямых и косвенных доказательств того, что эти нарушения обусловлены повреждениями ДНК.

Например, было подсчитано, что для инактивации клеточной системы цитоплазматических ферментов необходима доза 10 000 Гр, а для повреждения мембраны клетки — 10 Гр. В то же время хромосомные аберрации и мутации могут быть вызваны очень низкими дозами облучения. Поскольку только несколько Грей необходимо для достижения высокой летальности клеток в культуре ткани, то логично предположить, что за эту гибель ответственны изменения в ядрах клеток.