Радиационный апоптоз и некроз клеток облученного организма
Причины, формы и закономерности репродуктивной и интерфазной гибели клеток в реакции на радиационное облучение. Механизм некротической гибели клеток. Схема модели апоптоза облученной клетки. Особенности действие сигнальных молекул на сенсорные структуры.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.12.2015 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белорусский государственный университет
Физический факультет
Реферат на тему:
Радиационный апоптоз и некроз клеток облученного организма
репродуктивный клетка облучение некротический
Подготовила:
Студентка 4 курса 6 группы
Кравец Алина
Минск 2015
Еще в начале века были описаны различные реакции клеток на облучение - от временной задержки роста и размножения до полной деградации и лизиса. Выражение эффекта зависела от дозы облучения и особенностей объекта. В 1906 г. Бергонье и Трибондо, обобщив накопленный к тому времени экспериментальный материал, сформулировали общее правило о том, что рентгеновские лучи тем сильнее воздействуют на клетки, чем интенсивнее они делятся и чем менее дифференцированы. Это эмпирическое правило указывало, что ответная реакция клеток на лучевое воздействие зависит от физиологического состояния объекта и его генетической конституции.
С появлением методов культивирования клеток вне организма удалось детально описать характер гибели быстро делящихся малодифференцированных клеток и неделящихся или медленно делящихся высокодифференцированных клеток. Выявление принципиальных различий в реакции на облучение активно пролиферирующих и неделящихся клеточных популяций позволило раздельно исследовать механизмы их лучевого поражения, проявляющиеся феноменом гибели клеток. В зависимости от пролиферативного статуса клеток, а точнее от стадии клеточного цикла, в которой происходит реализация процесса клеточной гибели, различают соответственно репродуктивную и интерфазную гибель. Репродуктивная гибель состоит в нарушении способности делящихся клеток к неограниченному воспроизводству: после 1-2 делений дефектные потомки клеток отмирают. При интерфазной гибели вскоре после облучения гибнут сами облучённые клетки. Для всех делящихся и большинства неделящихся клеток интерфазная гибель наступает лишь при дозах в сотни Грей. Исключение составляют лимфоциты и половые клетки на некоторых стадиях их развития; они гибнут интерфазно уже при дозах в несколько десятков Грей.
Причины и закономерности репродуктивной и интерфазной гибели различны. Наиболее изучена репродуктивная гибель. Она наступает в результате повреждения молекулы ДНК, завершающегося разрывом одной или обеих её нитей, что препятствует дальнейшему воспроизводству нормальных клеток. Зависимость доли клеток, сохранивших репродуктивную способность после облучения в дозе D, имеет вид
Здесь N(0) и N(D) - число клеток до и после облучения; величина S = 1/D0 характеризует радиочувствительность клеток, D0 - доза, снижающая число выживших клеток в е раз. Для большинства делящихся клеток D0 = (1,22,0) Гр. Часто экспоненциальному участку дозовой кривой предшествует участок кривой с меньшим наклоном (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость репродуктивной гибели клеток от дозы D; по оси ординат - доля клеток, сохранивших репродуктивную способность; 1,2 - разные формы дозовых кривых.
Радиочувствительность делящихся клеток зависит от многих факторов и может быть искусственно увеличена (сенсибилизация) или уменьшена (защита); соответственно D0 уменьшается или увеличивается. Наиболее эффективным естественным сенсибилизатором является кислород: в его отсутствие поражение различных биол. объектов (макромолекул, клеток, организмов в целом), как правило, ослабляется (кислородный эффект). При этом D0 для клеток увеличивается в 3 раза. С ростом линейной плотности ионизации радиочувствительность клеток и тканей возрастает.
Повреждение ДНК, обусловливающее репродуктивную гибель клетки, не является для неё фатальным благодаря существованию мощных систем восстановления (репарации). Часть возникающих в результате ионизации первичных повреждений репарируется химическими восстановителями, присутствующими в клетке. Основным восстановителем является аминокислота глутатион. Она конкурирует с внутриклеточным кислородом, фиксирующим первичные повреждения, и препятствует их восстановлению. Повреждения, сохраняющиеся после этого физико-химического этапа репарации, эффективно устраняются ферментными системами, специфически репарирующими различные виды генетических повреждений. Конечный поражающий эффект облучения обусловлен неотрепарированной частью первичных повреждений ДНК. Доля их в обычных условиях невелика (доли %), что и обусловливает относительную устойчивость живых клеток к действию ионизирующих излучений. С этим же связана возможность увеличить радиочувствительность, искусственно подавляя способность делящихся клеток к репарации, либо снизить их радиочувствительность, создавая условия для лучшей репарации потенциальных повреждении ДНК.
Механизм интерфазной гибели клеток изучен слабее, неясна и причина резкого отличия в радиочувствительности лимфоцитов от др. видов клеток. В отличие от репродуктивной гибели, изменения, ведущие к интерфазной гибели, наблюдаются во всех клетках и с дозой облучения меняется не доля погибших клеток, а среднее время гибели всей популяции (рис. 2). Причина различий, по-видимому, в том, что интерфазная гибель обусловлена повреждением не уникальной структуры клетки (ДНК), а мембран и др. множественных её структур.
Рис. 2. Зависимость интерфазной гибели лимфоцитов от дозы; по оси ординат - время гибели половины облучённых клеток ().
Репродуктивная гибель стволовых клеток, снижающая их численность ниже совместимого с жизнью критического уровня, приводит к гибели организма.
Как репродуктивная, так и интерфазная гибель клеток могут проявляться в двух формах - апоптоза или некроза.
Если вопрос о некротической гибели издавна связывался биологами с решением проблем неспецифической реакции клетки на различные воздействия, то исследование апоптоза непосредственно возникло в радиобиологических лабораториях. Исследование механизмов апоптоза начались с изучения радиобиологической проблемы радиационной гибели клеток млекопитающих. Большая часть работ начального периода изучения этой проблемы была выполнена в нашей стране, хотя первую статью на эту тему опубликовали в США.
В 1957 г. Л. Коулом и М. Эллис в радиочувствительной лимфоидной ткани животных было обнаружено значительное повышение после облучения содержания солерастворимой ДНК, оказавшейся на самом деле фрагментами хроматина, получившими название полидезоксинуклеотидов (ПДН). Эти данные вскоре подтвердила Т.Н. Рысина и Р.Е. Либинзон (1960). В дальнейшем было установлено, что ПНД - это продукты деградации хроматина погибающей части лимфоидной ткани - малых (неделящихся) лимфоцитов, представляющие собой нуклеосомы и их олигомеры с нормальным содержанием гистонов и интактной структурой ДНК-белкового комплекса. Они образуются не в результате образования разрывов ДНК, а под воздействием неких ферментов типа эндонуклеаз (но не ДНКазы II), активность которых может быть понижена введением ингибиторов белкового синтеза, что указывает на их индуцируемую природу.
Было установлено далее, что деградация генетического материала в клетках лимфоидной ткани начинается сразу после прекращения пострадиационной репарации ДНК (которая в этом случае, вероятно, остается незавершенной, неполной) и является необратимым этапом радиационной гибели клеток. Вне зависимости от дозы облучения этот процесс начинается после двух часового лаг-периода и достигает максимальных значений через 6-8 часов после облучения. Деградация хроматина происходит в жизнеспособных по многим показателям клетках, зависит от синтеза белка и функционирования биоэнергетических систем. Ингибиторы этих процессов задерживают деградацию ДНК и проявления гибели клеток.
Распад хроматина происходит по механизму энзиматической межнуклеосомной фрагментации. В гибнущих клетках деградации подвергается большая часть генетического материала, в то время как в клетках, еще не вступивших на путь гибели, она остается интактной. Образующиеся продукты, как уже отмечалось, представляют собой нуклеосомы и их олигомеры.
Деградация хроматина не определяется активацией протеолитических ферментов, ДНКазы I и ДНКазы II и не является, таким образом, следствием автолиза хроматина лизосомными гидролазами. Н. В. Ермолаевой и С. Р. Уманским была установлена природа эндонуклеазы - фермента, осуществляющего межнуклеосомную фрагментацию ДНК, изучены его свойства и причины активации в облученных клетках. Выявлена общность энзиматического механизма деградации хроматина при облучении и действии глюкокортикоидов, алкилирующих соединений и химических индукторов дифференцировки (Н. И. Сорокина, 1984). Совокупность полученных результатов впервые позволила К. П. Хансону рассматривать механизмы, приводящие клетки к гибели, как адаптивный ответ на внешние воздействия различной природы и еще в 1979 г. сфор-мулировать концепцию о существовании внутриклеточной генетической программы, включение которой приводит к деградации генома и гибели клеток. Назначение этой программы в здоровом организме заключается в реализации клеточной гибели в ходе морфо- и эмбриогенеза, в поддержании клеточного гомеостаза тканей и в осуществлении функций цитотоксических лимфоцитов (Т-киллеров). Описанные здесь результаты изысканий отечественных исследователей послужили стимулом и дали «научную канву» для развертывания аналогичных работ за рубежом.
Рис. 3
На рис. 3 представлена картина морфологических изменений клеток при некрозе и апоптозе (В. Д. Самуилов, 2001). Из приведенного рисунка видна отчетливая разница в изменениях ультраструктуры клетки при ее некрозе и апоптозе. Непрограммируемая, патологическая форма гибели клетки (некроз) характеризуется увеличением ее объема (набуханием), деградацией и разрывом клеточных мембран. Вследствие этого происходит разрушение органелл, высвобождение ферментов лизосом, выравнивание клеточных градиентов и выход внутриклеточного содержимого наружу, в межклеточные пространства. В организме некроз является результатом внешнего повреждения клетки, приводящего к остановке в ней метаболизма с полной утратой способности поддерживать ионный гомеостаз, и обычно, сопровождается воспалительной реакцией тканей. Изменение морфологической структуры клетки при апоптозе происходит в результате сморщивания цитоплазматической мембраны, конденсации ядра, фрагментации нитей ДНК и всего ядерного хроматина с последующим распадом клеточного ядра на части. Один из ранних морфологических признаков апоптоза - конденсация хроматина со смещением (маргинацией) к внутренней поверхности ядерной мембраны. Затем происходит фрагментация клетки на мембранные везикулы, включающие в себя фрагменты хроматина, образуются капоптозные тельца».
Клетка внешне «спокойно» (без электрического пробоя и воспаления тканей) распадается на части.
Конечным результатом распада ДНК в клетке при апоптозе является ее расчленение в составе хроматина на двунитевые фрагменты - полинуклеотиды - размером от 50 тысяч пар нуклеотидов до более коротких, олигонуклеотидов, содержащих фрагменты, кратные 180-200 парам нуклеотидов (нуклеосомам). При электрофорезе ДНК хроматина апоптотической клетки представляется в виде нуклеосомной лесенки». Малые, сформированные из мембран и ДНК пузырьки, называемые апоптотическими тельцами, быстро фагоцитируются макрофагами и близкорасположенными эпителиальными клетками без воспалительного (иммунного) ответа, в противоположность воспалительной реакции, наблюдаемой при выбросе внутриклеточного содержимого некротическими клетками. Еще одно различие апоптоза и некроза: первый затрагивает отдельные, расположенные диспергированно клетки, второй охватывает группы клеток, имеющих взаимные контакты.
При учете гибели клеток по пикнозу ядер появление нежизнеспособных клеток в тимусе крыс наблюдается уже через 2 часа после облучения с максимумом через 6 часов после него. При световой и электронной микроскопии цитофотометрические изменения и нарушения ультраструктуры ядер клеток селезенки крыс, облученных в дозе б Гр, обнаруживались в единичных клетках уже к 75 мин. после воздействия. Через 2 часа в ядрах большого числа лимфоцитов селезенки хроматин наблюдался смещенным к периферии, а через 4-6 часов после облучения выявлялся в цитоплазме и вскоре исчезал вообще.
Наконец, в отличие от некроза («убийства ради убийства» любой клетки), апоптоз направлен на поддержание «общего благам ткани и организма - сохранения нормального клеточного гомеостаза за счет «самоубийства» клеток, ставших лишними или переставших выполнять свои функции.
Механизм некротической гибели клеток (некроза)
Некротическая, беспрограммная форма гибели наиболее характерна для сильных воздействий, например, для облучения клеток и организма в высоких, летальных дозах. В основе ее - нарушение окислительно-восстановительного равновесия, достигающее уровня патологии. Так, накапливающиеся в облученной клетке ОРТ, выступают в роли образователей пор в мембранах. Оксирадиотоксины способны окислять тиоловые группы белков, инициировать гидролиз и окисление ненасыщенных фосфолипидов мембран. В результате этого происходит инактивация в мембранах ион-транспортных ферментов-насосов, содержащих сульфгидрильные группы, например, Са2+-АТФазы. Ферментный выход ионов Са2+ из клетки через мембраны тормозится, и они накапливаются в цитозоле.
Ионы Са2+, как известно, являются активаторами фосфолипазы А2, вызывающей гидролиз фосфолипидов внутренней мембраны митохондрий. Образуются фрагменты фосфолипида - свободные жирные кислоты, которые подвергаются дальнейшему окислению с образованием новых ЛРТ. Кроме того возникает и лизоформа фосфолипидов, обладающая также разрушающими, лизирующими свойствами. Развиваются неспецифические процессы дезинтеграции и нарушения структуры БМ. ОРТ, образуясь в высоких концентрациях, воздействуют на фосфолипиды БМ и образуют в них поры. Появившиеся поры увеличивают ионную проницаемость благодаря образованию ионных каналов. В итоге в митохондрии входят ионы калия, а в клетки - ионы натрия.
Одновременно через мембранные поры происходит усиленное прoникновение Н+ в клетку, возрастает градиент протонного потенциала ?µН+. Все эти изменения дают начало дальнейшим серьезным повреждениям мембран митохондрий. Описанные изменения структуры и проницаемости БМ вызывают увеличение осмотического давления внутри клеток и их набухание (рис. 3). Прогрессирующее увеличение градиента ?µН+ может достичь такого уровня, при котором митохондрии теряют важнейшую для энергетики клетки способность - синтезировать АТФ; происходит разобщение сопряжения процессов дыхания и фосфорилирования (В. П. Скулачев, 2000).
Уже одно это может служить причиной последующей гибели митохондрий и клеток. Рост протонного градиента может достичь пороговых значений электрохимического потенциала (называемого «потенциалом пробоя»), когда изменения силы тока от возрастания электрохимического потенциала мембраны уже перестают подчиняться линейной зависимости (по закону Ома). С этого момента ток самопроизвольно возрастает во времени и происходит резкий электрический пробой БМ (так называемой самопробой мембраны).
Происходящее снижение электрической прочности мембраны сопровождается глубокими повреждениями и некротической дезинтеграцией клетки до полного ее разрушения. (рис. 3; рис.4).
Описанный механизм оксидативного повреждения и самопробоя БМ электрическим полем с последующим некрозом клетки в терминальной стадии оксидативного стресса не является специфичным только для ионизирующей радиации. В основе патобиологического эффекта разных физических и химических экстремальных воздействий лежит одно и то же последствие: снижение электрической прочности мембраны, создаваемое разностью электрических потенциалов. Предполагается, что самопробой БМ электрическим полем -универсальный механизм нарушения барьерных свойств мембран в патологии и одна из главных причин смерти клеток в экстремальных неблагоприятных условиях (Ю. А. Владимиров, 2000).
Рис.4
Механизмы апоптоза
Развитие и функционирование многоклеточных организмов подразумевает равновесие между синтезом и распадом молекул, их окислением и восстановлением, пролиферацией и гибелью клеток (Д. М. Спитковский, 2002). Этот баланс может устанавливаться на различном уровне в зависимости от стадии развития организма, времени года и т. д. Поэтому апоптоз является частью природного механизма, обеспечивающего этот баланс, физиологическим процессом. Однако в том случае, когда этот процесс активируется под действием повреждающих факторов, апоптоз становится частью патологического процесса.
Индукция апоптоза характерна не только для действия ионизирующих излучений, но и для многих других патологических явлений в организме, включая канцерогенез. Как полагают, при этом происходит значительное нарушение баланса между скоростью деления и гибели клеток. В организме или культуре клеток стратегия апоптоза используется для элиминации клеток, несущих нерепарируруемые повреждения биологических мембран (например, путем супероксид-зависимого апоптоза), ДНК и, возможно, других макромолекул клетки.
С активацией процессов апоптоза связывают элиминацию апоптоз-чувствительных субпопуляций клеток в феномене повышения радиорезистентности клеточных популяций к действию ионизирующих излучений в высоких дозах. Так, у ракообразных, облученных в широком диапазоне доз, уровень апоптотической гибели клеток в популяции резко возрастал лишь в интервале от 0 до 0,5 Гр. При этом частота обнаружения клеток, гибнущих по этому механизму, после облучения в дозах от 0,5 до 5 Гр претерпевала лишь незначительные изменения. Такая гиперчувствительность части клеток при действии излучения в малых дозах рассматривается как защитная реакция для популяции клеток в целом, поскольку по механизму апоптоза элиминируются клетки, имеющие генетические повреждения. Хотя эти повреждения не всегда летальны для клетки, однако при делении последних мутации и другие геномные аномалии могут передаваться потомкам, нарушая постоянство генома, и поэтому «нежелательны».
Следует отметить интригующее воззрение о так называемом незавершенном апоптозе, т.е о том, что начальные стадии в ряде случаев обратимы, а образующиеся при этом клетки с дефектами в геноме могут быть родоначальниками новых клонов, в том числе трансформированных.
Генетически запрограммированный механизм апоптоза, удивительным образом сходный по большинству реакций у животных разных видов, реализуется в 3 стадии: индукции - инициирования (сигнальная), активации механизмов осуществления (контроля и исполнения) и деградации (структурных изменений).
Генетически обусловленный характер апоптоза проявляется не только в определенной последовательности его реакций, но в первую очередь в обязательности активации в клетке тех генов, которые контролируют синтез белков, необходимых для реализации апоптотической гибели. Впервые это было установлено в опытах на нематоде Caenorhabditis elegans американцем Хартвеллом с соавт., удостоенным в 2002 г. Нобелевской премии по физиологии и медицине за выдающийся вклад в изучение механизмов апоптоза. У данного червя программа включает активацию генов клеточной смерти (сell death) сed- 3, сed-4 и сеd-9, играющих центральную роль в механизме явления, что приводит к образованию белков СЕР-З и СЕР-4, необходимых для реализации эффекта, а также СЕР-9, защищающего клетки от гибели путем ингибирования СЕР-4, активирующего исполнительную функцию белка СЕР-З. У млекопитающих гомологом СЕD-З является каспаза 1 -- белок из семейства 11 цистеиновых протеиназ с аспартатной специфичностью. Термин каспаза составлен из букв названия протеаз -- Cysteine with Aspartate Specificity РгoteASEs, ранее называвшегося семейством ICE (interleukin-1в-converting еnzyme). Кандидатом на гомологию СЕD-4 у млекопитающих является белок семейства Араf-1 -- активирующего фактора 1 апоптотических протеаз. Белок bcl-2 (и члены образуемого им семейства антиапоптотических белков) является аналогом белка СЕD-9 в качестве негативного регулятора (ингибитора) каспазы-1.
Каспазы находятся в цитоплазме клетки в неактивном состоянии. После каскада активирующих модификаций под влиянием генных продуктов они переходят в ядро и атакуют в общей сложности около двух десятков структурных и функциональных белков, включая белки проведения сигналов и цитоскелетные. При этом в каждом белке расщепляется та химическая связь, которая находится сразу за аспартатом в специфичной для каждой каспазы аспартатсодержащей последовательности аминокислот. Большинство субстратов расщепляется каспазами-3 и -7, ламин избирательно каспазой-6. Чтобы произошла характерная для апоптоза межнуклеосомная фрагментация ДНК, необходима активация апоптоз-специфической эндонуклеазы. Она происходит путем расщепления каспазой цитоплазматического ингибитора этой эндонуклеазы (ингибитора каспазо-активируемой ДНКазы, фактора фрагментации ДНК).
Только после этого ДНКаза переходит в клеточное ядро и производит деградацию геномной ДНК. Активация каспаз осуществляется путем восприятия соответствующих сигналов, приходящих из внешней среды или из самой клетки. В результате, как уже отмечалось, возникает экспрессия определенных генов с образованием белковых продуктов с сигнальной функцией. Команды на апоптоз реализуются двумя путями -- внешним и внутренним: через так называемые поверхностные рецепторы смерти в клеточной мембране (death receptors, DR) или через митохондрии внутри клетки.
Первый путь начинается с рецепторов смерти, которых в настоящее время насчитывают пять: DR1 (Fas, или Аро1), DR2 (TNFR1 -- tumor necrosis factor гесеptог-1, или р55, или CD120a), DR3 (Аро3, или WSL-1, или ТRАМР, или LARD), DR4 и DR5(Аро2, или TRAIL-R2, или ТRICK 2, или KILLER). Среди них главными считаются Fas и TNFR1.
Рецептор клеточных мембран - это встроенная в мембраны белковая молекула, обычно состоящая из трех частей. Наружная, неклеточная часть молекулы способна узнавать (подобно узнаванию замком своего ключа) сигнальные молекулы, которые могут либо свободно плавать во внеклеточной жидкости, либо быть фиксированными на поверхности других клеток (например, лейкоцитов). При взаимодействии сигнальных молекул с наружной частью белка-рецептора, происходит изменение конформации рецептора - структурные изменения расположения одних атомов относительно других в макромолекуле рецептора, причем как в наружной его части, так и в средней (погруженной в мембрану) и внутриклеточной его частях. Внутриклеточная часть рецептора передает сигналы клеточным ферментам.
Таким образом, взаимодействуя с соответствующим генным продуктом -- своим специфическим лигандом, рецептор формирует последующий сигнал, активирующий каспазы. В итоге индуцируется каскад реакций апоптоза. Митохондриальный путь активации этого процесса осуществляется каспазой-3. Для своей реализации он требует, помимо АТФ или дАТФ, участия трех белков: зрелой гемсодержащей формы цитохрома с, Араf-1 (аналога СЕDЗ) и каспазы-9 (аналога СЕD4).
В норме цитохром содержится в митохондриальном межмембранном пространстве. Выход его в цитоплазму происходит вследствие повреждения митохондрий, приводит к активации каспазы-3 и запуску апоптоза.
Существует и иной вариант митохондриального пути, когда в результате открытия пор проницаемости и утраты протонного и электрического градиента на внутренней митохондриальной мембране из митохондрий выходит белок, получивший название апоптоз-индуцирующего фактора (apoptosis-inducing factor, AIF), прямо активирующий каспазу-3. В отличие от некроза, уже незначительные нарушения окислительно-восстановительного равновесия в клетке могут послужить начальной стадией реализации многоплановой программы апоптоза. При этом к ее «запуску» в данной клетке могут быть причастны другие клетки. На рис. 5 представлена ориентировочная схема реализации апоптоза, вызванного образованием ОРТ в облученной клетке.
Рис.5 Схема модели апоптоза облученной клетки
Заключение
Итак, апоптоз завершается потерей целостности, фрагментацией клетки. Хроматин - главный ядерный компонент, состоящий из ДНК и белков, уплотняется, а ядро и клетка распадаются на апоптозные тельца - везикулы. Однако в некоторых программах апоптоз возможен и без фрагментации ДНК. Появляющиеся везикулы уничтожаются макрофагами. Морфологическая и биохимическая картина апоптоза, имеющая общие черты сходства для самых разных клеток эукариот, имеет также и важное биологическое значение для жизнедеятельности организма. Это поддержание клеточного гомеостаза, реализация программы индивидуального развития, дифференцировка некоторых специализированных клеток организма, это механизм защиты организма (наряду с иммунной системой) от действия ксенобиотиков и возбудителей инфекционных заболеваний, направленного на изменение наследственных свойств и жизнеспособности клеток.
После облучения в сверхлетальных дозах каскады, так же как и продукция макроэргов в окислительно-восстановительных реакциях, оказываются инактивированными под действием радиационных радикалов. В результате этого реализация программируемой клеточной гибели становится невозможной. Возникает процесс некротических изменений клетки. Утрата ионных градиентов приводит к набуханию субклеточных структур и клеток до таких размеров, а натяжение ограничивающих их мембран до таких величин, при которых мембраны становятся неспособными сохранить свою механическую целостность и разрываются, выбрасывая содержимое в межклеточные пространства. Радиационная гибель клеток реализуется как некроз.
Современное представление о механизмах радиационной гибели клеток
По мере развития радиобиологических исследований становилось совершенно очевидным, что существует множество путей репарации лучевых повреждений на всех уровнях организации живого: молекулярном, клеточном и уровне целостного организма.
Основные факты и гипотезы, описанные и сформулированные нашими соотечественниками в отношении механизмов радиационной гибели клеток, получили подтверждение и способствовали блестящему развитию в мировой науке научных представлений о молекулярных механизмах апоптoза и некроза, а так же их значимости как общебиологического явления.
Все более актуальной становится необходимость учитывать новые подходы к пониманию биофизических механизмов формирования радиационных эффектов - принимать в расчет принципы системного ответа клетки на облучение: наряду с ролью деструктивных процессов исследовать вклад в формирование радиационных эффектов реакции систем репарации, контроля и регуляции, заложенных в клетке.
Литература
Ли Д. 3., Действие радиации на живые клетки, пер. с англ., М., 1963; Эйдус Л. X.,
Физико-химические основы радиобиологических процессов и защиты от излучений, 2 изд., М., 1979; Ярмоненко С. П.,
Радиобиология человека и животных, 3 изд., М., 1988; Коггл Дж., Биологические эффекты радиации, пер. с англ., М., 1986. Л. X. Эйдус
Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) 2004г
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Достижения в области изучения стволовых клеток. Виды стволовых клеток, особенности их функционирования. Эмбриональные и гемопоэтические стволовые клетки. Стволовые клетки взрослого организма. Биоэтика использования эмбриональных стволовых клеток.
презентация [908,9 K], добавлен 22.12.2012Основные функции бокаловидных клеток как клеток эпителия слизистой оболочки кишечника и других органов позвоночных животных и человека. Форма клеток и особенности их локализации. Секрет бокаловидных клеток. Участие бокаловидных клеток в секреции слизи.
реферат [2,9 M], добавлен 23.12.2013Основные законы фотохимии. Спектр действия фотохимического или фотобиологического процесса. Фотоинактивация биологических систем. Теория мишеней. Защитные системы, регулирующие выживаемость клеток. Основные типы смерти клеток: некроз, апоптоз, аутофагия.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 19.08.2015Морфологические проявления апоптоза. Сжатие клетки и конденсация хроматина. Формирование в цитоплазме полостей и апоптотических телец. Механизм и регуляция апоптоза. Значение апоптоза в развитии организма и патологических процессах, снижение и ускорение.
реферат [1,1 M], добавлен 02.05.2009Клетка как единая система сопряженных функциональных единиц. Гомологичность клеток. Размножение прокариотических и эукариотических клеток. Роль отдельных клеток во многоклеточном организме. Разнообразие клеток в пределах одного многоклеточного организма.
реферат [28,6 K], добавлен 28.06.2009Влияние радиации на клетки живого организма. Радиочувствительность ядра, решающая роль его поражения в исходе облучения клетки (экспериментальные доказательства). Изменение эпигеномной наследственности. Способы защиты молекул от прямого повреждения.
реферат [25,7 K], добавлен 21.05.2012Основные разновидности живых клеток и особенности их строения. Общий план строения эукариотических и прокариотических клеток. Особенности строения растительной и грибной клеток. Сравнительная таблица строения клеток растений, животных, грибов и бактерий.
реферат [5,5 M], добавлен 01.12.2016Методика и задачи проведения урока биологии на тему: "Строение клеток", а также формы работы с учащимися. Сравнительная характеристика прокариотических и эукариотических клеток. Структура, назначение и функции основных органоидов клеток живых организмов.
конспект урока [34,4 K], добавлен 16.02.2010Изучение принципа действия биопринтера, способного из клеток создавать любой орган, нанося клетки слой за слоем. Анализ технологии выращивания искусственных органов на основе стволовых клеток. Исследование механизма быстрого самообновления клеток крови.
реферат [1,8 M], добавлен 25.06.2011Виды повреждения клетки. Стадии хронического повреждения клетки. Виды гибели клетки. Некроз и апоптоз. Патогенез повреждения клеточных мембран. Высокоспециализированные клетки с высоким уровнем внутриклеточной регенерации. Состояния соединительной ткани.
презентация [12,3 M], добавлен 03.11.2013