ГРНТИ 34.49 Радиационная биология
Цель: Сравнение закономерностей проявления эффектов комбинированных воздействий на дрожжевые клетки и культиви- руемые клетки млекопитающих для оценки возможности использования идей синергизма в медицинской радиологии. Материал и методы: Дрожжевые клетки Saccharomyces cerevisiae подвергали комбинированному воздействию гипертер- мии (22–58 °С, длительность воздействия 0–9 ч) с ионизирующим излучением (тормозное излучение с номинальной энергией 25 МэВ – 5 и 25 Гр/мин или γ-кванты 60Со, 2, 10 и 80 Гр/мин, острое облучение) или антиопухолевым препаратом цисплатин (0,05 или 0,25 мг/мл, длительность воздействия 0–3 ч). Взаимодействие этих агентов оценивали по кривым выживаемости, полученны- ми после воздействия отдельно гипертермии, ионизирующего излучения, цисплатина и после комбинированного действия гипер- термии с ионизирующим излучением или цисплатином. Для количественной оценки эффектов аналогичных комбинированных воздействий на клетки млекопитающих использованы литературные данные, в которых отсутствовали количественные оценки взаимодействия агентов. Результаты: Продемонстрировано синергическое взаимодействие изученных факторов. Показано, что эффект синергизма при одновременном действии гипертермии с ионизирующим излучением или цисплатином регистрируется лишь в пределах определенного температурного диапазона, с оптимальной температурой, при которой наблюдается максимальный синергизм. С уменьшением мощности дозы ионизирующего излучения или концентрации цисплатина оптимальная температура смещается в область более низких значений. При последовательном применении гипертермии и ионизирующего излучения с ростом темпера- туры эффект комбинированного воздействия увеличивается до определенного предела, после которого он остается постоянным. Полученные результаты интерпретируются с помощью ранее предложенной математической модели, в соответствии с которой синергизм обусловлен формированием дополнительных повреждений за счет взаимодействия субповреждений, не эффективных при раздельном применении агентов. Выводы: Выявлены общие закономерности синергических эффектов после комбинированных воздействий гипертермии с ио- низирующим излучением или с цисплатином для дрожжевых клеток и культивируемых клеток млекопитающих – существование оптимальных параметров действующих агентов для обеспечения максимального синергизма и его зависимость от интенсивности применяемых факторов.
ионизирующее излучение, гипертермия, цисплатин, комбинированные воздействия, синергизм, оптимизация, дрожжи, клетки млекопитающих
Повышение эффективности применения комбинированного воздействия ионизирующего излучения с другими агентами является актуальным для медицинской радиологии, стерилизации медоборудования, пищевых продуктов и т.д. Большое распространение в лучевой терапии получило использование ионизирующих излучений с гипертермией и химическими радиосенсибилизаторами. Продемонстрировано синергическое взаимодействие исследуемых агентов, когда их эффект превышает сумму независимых эффектов от их раздельного применения. Одной из распространенных точек зрения на механизм синергизма является подавление способности клеток восстанавливаться от радиационных повреждений. Однако на экспериментальных данных было показано, что при комбинированных экспозициях процесс восстановления клеток от потенциально летальных повреждений не нарушается, а наблюдавшееся ингибирование восстановления обусловлено образованием дополнительных необратимых повреждений за счет взаимодействия некоторых субповреждений, не эффективных при раздельном применении агентов. На этой основе были предложены математические модели синергизма, позволяющие оптимизировать параметры воздействующих агентов для достижения максимального синергизма и объясняющие его зависимости от интенсивности используемых факторов.
