Радиационные повреждения мембран

Мембрана — липидно-белковое образование; бислой из фосфолипидов, гидрофобные участки которых («хвосты») обращены внутрь, а гидрофильные («головки») — наружу. В мембрану встроены белки. Она обладает свойствами текучести, активного и пассивного транспорта веществ, обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой, межклеточные контакты (в том числе «эффект свидетеля»), структурные (компартментализацию) и защитные функции.

Следствием радиационного повреждения наружной мембраны является нарушение рецепторных и сигнальных взаимодействий и изменение контактов с окружающей средой.

Первичными изменениями в мембранах под действием радиации и других факторов являются нарушения окислительно-восстановительных процессов и физико-химических свойств липидов. При этом изменяется текучесть мембраны, что модифицирует ее адаптивные перестройки к стрессу и изменение активности мембраносвязанных белков (рецепторов, сенсорных белков), воспринимающих и передающих внешние сигналы.

Данные о высокой радиочувствительности мембран и их ранней реакции на облучение начали появляться уже вскоре после получения первых электронно-микроскопических снимков клетки.

Существует гипотеза о ведущей роли повреждения именно мембран после облучения:

изменение проницаемости мембран относится к пусковым физико-химическим эффектам облучения, особенно в малых дозах (Л.Х. Эйдус, Е.Б. Бурлакова). Главная причина лучевого поражения мембраны — окисление липидов. Радиация модифицирует и ее окис-

Взаимосвязи между процессами пероксидпого окисления липидов мембран и скоростью обновления липидов (по Е.Б. Бурлаковой, 2007)

Рис. 3.1. Взаимосвязи между процессами пероксидпого окисления липидов мембран и скоростью обновления липидов (по Е.Б. Бурлаковой, 2007)

ляемость путем изменения антиоксидантных свойств, в результате имеет место нарушение функций, главным образом трансдукции сигнала (см. выше § 2.12).

Репарация мембраны осуществляется путем выхода поврежденных молекул из мембраны и замены их вновь синтезированными.

Схема связи между процессами пероксидиого окисления липидов мембран, с одной стороны, и скоростью обновления липидов, с другой, представлена на рис. 3.1 (по Е.Б. Бурлаковой, 2007).

Однако роль поражения мембран как ключевого звена для радиационных последствий пока не считается основополагающей в мировой радиобиологии. Так, в BEIR-VII на 733 страницах имеется всего лишь 11 упоминаний слова «membrane», а в НКДАР-2000 (приложение G по малым дозам) на 103 страницах — 13 упоминаний. Главное, что подчеркивается, — это то, что лучевое повреждение ДНК-мемб- раниого комплекса и нарушение системы рецепторной трансдукции сигнала имеют место.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >