Биологическое действие ионизирующего излучения. Факторы воздействующие на ДНК
Содержание
Повреждение ДНК происходит случайно или в результате воздействия на нее ядовитых веществ, вирусов, ультрафиолетового или ионизирующего излучения.
Воздействие на ДНК ионизирующим излучением
Некоторые клетки являются наиболее чувствительными к ионизирующему излучению, но все они особенно чувствительны в период деления. Это означает, что растущая ткань или ткань, которая имеет высокую скорость деления клеток, более чувствительна к ионизирующему излучению, чем другие ткани. Вот почему дети, а особенно плод беременной женщины более чувствительны, чем взрослые. По той же причине клетки раковой опухоли более чувствительны к излучению, чем здоровая ткань, так как раковая опухоль растет очень быстро за счет частого деления раковых клеток. Это особенность опухоли используется для лечения рака при помощи облучения раковых клеток.
Прямые и косвенные эффекты
Ионизирующее излучение может воздействовать на ДНК непосредственно или косвенно.
Рисунок 2.6 Прямые и косвенные эффекты.
Прямое воздействие имеет менее важное значение, поскольку оно менее вероятно. Чтобы вызывать прямой эффект, ионизирующее излучение должно разрушить молекулу ДНК.
Наши клетки состоят на 65-75 % из воды. Поэтому, наиболее вероятная молекула, которая подвергается воздействию ионизирующего излучения - молекула воды. Излучение ионизирует молекулы воды, образуя при этом несколько химически активных веществ. Эти вещества, которые называются свободными радикалами, могут воздействовать на молекулу ДНК.
Типы повреждения ДНК
Что касается бета- и гамма-излучения, которые вызывают низкую плотность ионизации, вероятность повреждения обеих цепочек спирали ДНК относительно маленькая. Обычно ущерб наносится только одной цепочке или одной базе, и это повреждение может быть восстановлено относительно эффективными функциями восстановления организма.
Рисунок 2.7 Различия между повреждением ДНК в зависимости от степени ионизации.
Альфа-излучение вызывает высокую плотность ионизации. При этом возникает большая вероятность разрушения обеих цепочек ДНК. Поскольку генетическая модель клетки таким образом разрушается, вероятна ошибка в процессе ремонта клетки, что может даже привести к смерти клетки.
