Известно, что способность вызывать злокачественное перерождение тканей человека и животных имеют ряд химических соединений, физические факторы (в первую очередь ионизирующие и ультрафиолетовые излучения), биологические возбудители – фильтрующие вирусы. При облучении белковых и других макромолекул в них могут возникать долгоживущие скрытые повреждения, которые в дальнейшем могут проявить себя под влиянием различных химических и физических факторов. Дело в том, что процессы радиолиза сложных молекул отличаются от физико-химических изменений простых молекул, например Н2О тем, что энергия ионизирующей радиации, поглощенная такими молекулами, способна передаваться по отдельным их звеньям и локализовываться в слабых местах. Тем самым образуются скрытые повреждения электронной структуры макромолекул и эти нарушения могут длительно сохраняться. Например, в белковых молекулах изменения такого рода приводят к образованию фрагментов с неспаренными электронами (то есть свободных радикалов - СР) в тех местах, где имеются дисульфидные связи. С химической точки зрения появление неспаренного электрона есть не что иное как появление у молекулы свободной валентности. Наибольшее количество СР обнаруживается в тех биологических системах, в которых интенсивность обменных процессов высока. При этом СР часто выполняют роль активных центров ферментных молекул, участвующих в биологическом окислении и в тесно взаимосвязанных с ним реакциях освобождения и утилизации энергии, необходимой для основных процессов жизнедеятельности. В обмене веществ обязательно участвуют СР (по современным данным – около1/4 от общего количества активных частиц нормально функционирующих биологических тканей).
Поскольку в реакциях радиолиза, свободнорадикальных процессах и в образовании перекисных соединений обязательно присутствует кислород, то совершенно естественно, что при кислородной недостаточности (гипоксии) поражающее действие ионизирующих излучений ослабляется. Однако защитный эффект недостатка кислорода в тканях проявляется только в момент облучения, и если вызвать гипоксию после лучевого воздействия, то она не только не облегчает течение радиационных поражений, но и является даже вредной для организма, может ослаблять восстановительные процессы и способствовать развитию осложнений: с одной стороны, кислород увеличения чувствительности клеток к радиации и усиливает их лучевое поражение, а с другой стороны – защищает клетки, поставляя энергию, необходимую для процесса восстановления. Причем при больших дозах облучения сенсибилизирующее действии кислорода значительно превосходит его защитное влияние, а при малых дозах наблюдается обратное соотношение. Следовательно, радиобиологическое значение кислорода неоднозначное и должно оцениваться с учетом интенсивности лучевого воздействия (как и АО, которые в малых дозах увеличивают антиоксидантную активность липидов, а в больших, наоборот, уменьшают).
Было установлено, что с увеличением дозы АО их радиозащитное действие вначале возрастает, а затем падает, и если продолжать наращивать дозу вводимого вещества, то наступает ухудшение состояния животных и среднее время их жизни сокращается. Иными словами, в больших дозах ингибиторы СР проявляют радиосенсибилизирующее действие. Тут имеет значение мощность лучевого воздействия – чем она выше, тем больше диапазон эффективно действующих концентраций ингибиторов. Немаловажную роль играет и время введения препаратов: если их вводить животному сразу после облучения или в пределах одного часа после него, то положительного эффекта, как правило, не наблюдается и даже ухудшается состояние животных. Но если момент введения изменить от 2 до 4 часов, то уже отчетливо проявляется защитное действие препаратов, достигая максимума при введении через 8-10 часов после облучения. Напрашивается предположение, что ингибиторы радикальных реакций, по-видимому, каким-то образом задерживают развитие скрытых лучевых повреждений в клетках или же стимулируют восстановительные процессы. В то же время надо иметь в виду, что синтетические ингибиторы, подменяя своим действием природные АО, разрушенные во время облучения, могут тормозить свободнорадикальные окислительные реакции в биомолекулах, прежде всего в липидах, и тем самым блокировать системы усиления радиационного поражения. В качестве такого реагента хорошо зарекомендовал себя Ионол. Механизм его действия состоит в торможении ПОЛ, когда оно при опухолевом росте выходит за рамки нормального. Кроме того, этот препарат может захватывать и инактивировать СР, способные повреждать жизненно важные биомолекулы. Поэтому неудивительно, что он оказывает также радиозащитное действие, положительно влияет на течение ряда интоксикаций и препятствует нежелательным для организма превращениям канцерогенных веществ.
Уже давно известна антимутагенная активность Витанола: более, чем в 6 раз снижать частоту гамма-индуцированных аберраций хромосом. Не исключено, что диметиламинометильная группировка Витанола, являясь донором метильных групп (по аналогии с пангамовой кислотой), даст основание применять его в качестве противоракового препарата, как и широко используемые в онкологической практике алкилирующие препараты – миелосан, сарколизин и др.
Кроме того, Витанол можно предлоложить и для лечения гастрита и предракового заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки – язвы, которые успешно лечат витамином U, тоже, кстати, донором метильных групп. А еще в капусте, кроме витамина U, содержаться индолы (весьма близкие по строению на бензимидазол – молекулярный скелет Витанола), которые способны блокировать действие определенных канцерогенов, вызывающих рак груди.
Имеются также данные о ближайшем структурном аналоге Витанола – препарате БИО-50, который индуцирует образование сшивок ДНК-ДНК в клетках асцитного рака Эрлиха в 2 раза большей скоростью, чем ДНК тимуса, что говорит о перспективности его применения в качестве локализатора генетического перерождения. К сожалению, из-за недостатка финансирования работа в этом паправлении не получила дальнейшего развития.
И немного о пользе зеленого чая. Японские ученые курят в 2 раза больше, а умирают от рака легких почти в 2 раза меньше, чем американцы – и все потому, что ежедневно пьют зеленый чай, в котором содержатся мощные АО, защищающие японцев от смерти. А от рака желудка избавит лук и соевые бобы, в которых содержится генистеин, блокирующий гены, вызывающие рак.
Принятые сокращения:
|
АК – аскорбиновая кислота АО – а нтиоксидант АС – атеросклероз АТФ – аденозинтрифосфат ГАМК – гамма-аминомаслянная кислота ГОМК – гамма-оксимаслянная кислота ГЭБ – гематоэнцефалитический барьер |
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота ИБС – ишемическая болезнь сердца ИМ – инфаркт миокарда ПОЛ – перикисное окисление липидов СОД – суперокиддисмутаза СР – свободные радикалы |
СРО – своднорадикальное окисление УФ – ультрафиолетовые (лучи) ХС – холестерин ЦАМФ – циклический аденозинмонофосфат ЦНС – центральная нервная система Ч-Х – синдром Чедиака-Хигаши |
