Биофизика и информация
Увеличение дозы облучения
С увеличением дозы облучения длительность всех периодов интерфазы митотического цикла растет, но не беспредельно. Она стремится к некоторому пределу. С одной стороны, удлинение периодов интерфазы необходимо для репарации увеличенного объема повреждений с увеличением дозы облучения, с другой — клетка, по-видимому, не может находиться неограниченное время в каком-либо одном периоде интерфазы и задерживать естественный для нее процесс созревания. Для каждого периода развития клетки характерно преобладание одних структурно-функциональных процессов и ингибирование других. В этом причина ограничения продолжительности блоковых задержек периодов интерфазы митотического цикла.
При этом скорость достижения' указанного предела для разных периодов неодинакова. Она последовательно уменьшается для блоков G2M, SG2 и GiS. Длительность периодов с учетом блоковых задержек после облучения максимальна для Gi, меньше для S и еще меньше для стадии G2. В то же время относительные изменения периодов (в процентах от нормальной продолжительности стадии) иные: максимальное для G2, менее сильное для Gi и слабое для периода S.
Сравнительный анализ площадей, охватываемых кривыми митотической активности, дал возможность при некоторых допущениях (число клеток пропорционально площади) оценить относительное число выживающих клеток, облученных в определенном периоде митотического цикла, и построить дозовые кривые выживаемости. Клетки, облученные в периоде S, не погибали, пока доза облучения не превысила ~5 Гр, Даже после облучения вдозе 9 Гр еще выживало не менее половины клеток. Кривая выживаемости для клеток, облученных в периоде G2, имеет небольшое плечо, затем число выживающих клеток- снижалось и достигало примерно 50% в районе дозы облучения 5 Гр. Поведение клеток, облученных в стадии Gi, существенно отличалось. Гибель клеток происходила при любой дозе и достигала примерно 50% при облучении в дозе порядка 3,5 Гр, а при облучении в дозе 9 Гр оставалось в живых лишь около 20% клеток. Наибольшие различия обнаруживаются при сравнении доз облучения, вызывающих небольшой процент гибели. Так, для того чтобы получить примерно одинаковую 80%-ную выживаемость клеток, необходимо облучать клетки в периоде S в дозе около 7,5 Гр, в периоде G2 — в дозе около 2,5 Гр п в периоде Gi — в дозе 0,5—1,0 Гр.
Хотя эти выводы были получены на основе анализа ограниченного матерпала (эпителий тонкого кишечника крыс при воздействии на них радиации с мощностью дозы около 0,4 Гр/мин), они позволяют делать более общие выводы, так как не противоречат отрывочным данным других авторов.