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

Радиорезистентностьустойчивость 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 радиосенсибилизаторывещества, 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).