РАДИОПРОТЕКТОРЫ И СРЕДСТВА, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ВЫВЕДЕНИЮ РАДИОНУКЛЕИДОВ ИЗ ОРГАНИЗМА.

          Радиационная фармакология – это раздел фармакологии, изучающий влияние фармакологических средств на резистентность организма с целью изыскания эффективных средств терапии и профилактики радиационных поражений.

          Радиорезистентность – устойчивость клеток, тканей, органов и организма в целом к повреждающему действию радиации.

          Радиопротекторы (радиозащитные вещества) – лекарственные средства, которые зщищают организм от воздействия радиационного излучения.

          Противоположными,   по   сути,   являются  радиосенсибилизаторы – вещества, повышающие чувствительность организма к радиации.

Общие принципы действия радиопротекторов:

-                       подавляют радиохимические реакции в организме;

-                      повышают реактивность защитных механизмов организма;

-                      сочетание в своем действии 1 и 2 вышеперечисленных пунктов.

          Существует 2 вида облучения:

-          внешнее    (дистанционное),    при    котором    источник    радиоактивного излучения находится вне организма;

-          внутреннее – радиоактивный   источник   попадает   внутрь   организма (например, радиоактивные вещества попадают различными путями – через кожу   и   слизистые,   с  водой,   пищей).  Инкорпорирование – попадание радиоактивных    веществ    внутрь    организма.    При    инкорпорировании радионуклеидов формируется острый патологический процесс, вплоть до лучевой болезни.  

          Факторы, от которых зависит сила и характер радиоактивного поражения:

-   доза ионизирующего излучения;

-                      вид ионизирующего излучения;

-                       кратность облучения;

-                      площадь облучения;

-                       локализация облучения;

-                      резистентность организма.

Так, у разных организмов различная и радиорезистентность.

 400-600 Р – смертельная доза для человека;

800-1000 Р – смертельная доза для кролика;

18000 - 300000 – для инфузорий.

          Чем совершенней организм в эволюционном плане, тем он более чувствителен к радиации. В отдельных местностях (например, в Житомирской области) вскоре после аварии на Чернобыльской АЭС начали появляться животные с аномалиями. При воздействии на организм низких уровней радиации патологические процессы формируются медленно, т.к. имеют место защитно-адаптационные механизмы, которые компенсируют повреждение.

          На начальных стадиях радиационного воздействия наблюдается даже стимулирующее действие радиации на организм (повышаются обменные, репаративные процессы, активируются защитно-адаптационные механизмы организма в целом, стимулируется иммунитет). Но даже незначительное воздействие радиации на организм может служить триггерным механизмом для такого хроническою процесса как канцерогенез. Радиационный фон существует со дня появления человека на свет: если этот фон значительно повышен, то в организме начинают развиваться патологические процессы.

          При высоких уровнях радиационного воздействия происходят:

-          гипо- и амлостические процессы в органах и тканях;

-          склеротические процессы;

-          снижение устойчивости организма к внешним факторам;

-          угнетение репродуктивной функции организма;

-          усиление образования добро- и злокачественных опухолей;

-          летальный исход от злокачественных новообразований.

Пусковые    механизмы    действия    радиоактивного    облучения    на организм.

          В организме животных и человека нет специализированных рецепторов или анализаторов, которые реагировали бы на радиацию. В литературе описан радиологический парадокс – несмотря на ничтожное воздействие радиации, организм реагирует в самой выраженной степени.

          При воздействии радиации фотон, попадая в молекулу биологически активного вещества «выбивает» электрон из атома биосубстрата и молекула делится на «-» заряд (выбитый электрон), остаток молекулы и ионизирующее излучение. Тропность радиации: наиболее уязвимые биосубстраты при действии радиации это фосфолипиды и нуклеиновые кислоты. Органотропность – щитовидная железа, печень, почки, мышцы, костный мозг. Наиболее поражаемые органы при инкорпорировании: органы дыхания и ЖКТ (пути поступления).

          Биосубстрат теряет свою функциональную активность, молекула не выполняет свою функцию, что придает остатку молекулы биологически активного вещества     чужеродные     свойства – развивается     «радиационный эндотоксикоз».  Организм  стремится   избавиться   от  таких  молекул – развивается острая лучевая болезнь.       

Основы патогенеза лучевой болезни.

-           Нарушается      функция       нуклеиновых       кислот,      биомембран, фосфолипидов, ферментов;

-           в организме происходит накопление продуктов деструкции этих биосубстратов – радиационный эндотоксикоз.

          Атака бисубстратов свободными  радикалами приводит  к следующим нарушениям:

-   проницаемости клеточной мембраны;

-          повышение деления клеток;

-          снижение проведения нервных импульсов;

-          нарушение окислительного фосфорилирования.

          В конечном итоге нарушаются функция и структура органов и систем, что приводит к гибели организма. Одним из наиболее повреждаемых субстратов являются фосфолипиды - это ворота любой клетки. Фосфолипиды имеют углеродный скелет С – С – С, содержат жирные кислоты, двойные связи, которые являются мишенями в атаках свободных радикалов. В последствии нарушается структура двойной связи – диеновая конъюгация. Образование свободных радикалов происходит и в норме, но все зависит от интенсивности свободнорадикальных процессов. Если образование свободных радикалов повышено, то антиоксидантная система не в состоянии «погасить» уже неконтролируемый процесс ПОЛ, что приводит к гибели всего организма.

Классификация радиопротекторов.

1.       Серосодержащие соединения: цистеин, метионин, унитиол;

2.                биогенные амины: серотонин, мексамин;

3.        аминокислоты:     глутаминовая     кислота,    аспарагиновая    и их производные;

4.               производные нуклеотидов: натрия нуклеинат, метилурацил, рибоксин;

5.                витаминные препараты;

6.               антиоксиданты;

7.               биополимеры;

8.        эстрогены;

9.                плисахариды;

10.          сорбенты: активированный уголь, энтеросорбент СКН;

11.         фитопрепараты.

          Требования, предъявляемые к радиопротекторам:

-           высокая радиопротекторная эффективность (на экспериментальной модели спасает от гибели не менее 50% животных);

-           препарат не должен обладать существенным побочным действием;

-           быстрое наступление радиозащитного эффекта (не позже, чем через 30 минут);

-           достаточная продолжительность действия (не менее 4 часов);

-           удобная лекарственная форма;

-           не должны кумулировать при повторном введении;

-           не должны снижать эффективность других ЛС.

Основные принципы лечебного действия радиопротекторов.

          Конкуренция радиопротектора с бисубстратами за свободные радикалы. Такие вещества способны улавливать свободные радикалы. При этом биологически активные вещества остаются невредимыми. Увеличение в организме уровня экзогенных  SH-групп резко уменьшает вероятность свободнорадикального воздействия радиации на эндогенные SH-группы. Радиопротекторы усиливают образование обратимых комплексов с металлами (Fe2+, Cu2+), которые являются катализаторами свободнорадикальных реакций, а также повышают устойчивость и мобильность защитных сил организма радионуклеидов и продуктов эндотоксикоза (энтеросорбция).

          Антиоксиданты – экзо- и эндогенные вещества, способные ингибировать ПОЛ. Прямые или структурные антиоксиданты – это такие препараты, которые являются «ловушками» для свободных радикалов (Витамин Е, витамин С, биофлаваноиды, витамин А).

          Непрямые (функциональные) антиоксиданты – повышают функциональную активность ферментов, которые являются частью антиоксидантной системы организма (предшественники пиридиннулеотидов, предшественники глутатиона – ацетилцистеин, глутаминовая кислота, индукторы глутатионпероксидазы – вещества, содержащие селен).

          Кроме того, используются энтеросорбенты. Метод энтеросорбции основан на связывании и выведении из ЖКТ радионуклеидов при их инкорпорировании. К энтеросорбентам относят: активированный уголь, силикагель, пищевые волокна.

          Требования, предъявляемые к энтеросорбентам:

-           отсутствие токсичности;

не должны:

-           разрушаться в ЖКТ;

-           повреждать слизистые оболочки:

-           влиять на микрофлору ЖКТ;

-           выводить из организма биологически активные вещества;

-           обладать органолептическими свойствами.

          При этом должны хорошо эвакуироваться из кишечника.

В качестве радиопротекторов в последнее время применяются серосодержащие вещества (ацетилцистеин, цистамин). Можно в комплексную терапию включать стимуляторы лейкопоэза (пентоксил. метилурацил).