<<
>>

Воздействие ионизирующей радиации

На протяжении всей истории жизни на Земле ионизи­рующая радиация в низких дозах выступает в качестве одного из средовых факторов, влияя на скорость эволюционных процессов. В результате аварии на Чернобыльской АЭС, деятельности хим­комбината «Маяк», испытаний ядерного оружия и аварии на атом­ной станции «Три Майл Айленд» значительные территории под­верглись радиоактивному загрязнению, живая природа оказалась под дополнительным воздействием хронического облучения в ма­лых дозах.

Несмотря на то что облучение низкой интенсивности не приводит к соматической гибели организма, оно способно моди­фицировать клеточно-тканевые процессы (вызывать образование свободных радикалов, разрывы ДНК, клеточное старение, апоп­тоз и компенсаторную пролиферацию), что в конечном итоге при­водит к изменению такого комплексного показателя приспособ­ленности, как продолжительность жизни. Длительность жизни является наиболее комплексным из подверженных влиянию ра­диации признаков, и ее изменение относится к отдаленным по­следствиям облучения (Москалев, 2004).

Изучение данной проблемы ведется с середины XX века. Изна­чально доказано, что большие дозы облучения приводят к прежде­временному старению (Воробцова, 1963; Sacher, 1963). У боль­шинства исследованных нами линий дрозофилы с дефектами репарации, у линии дикого типа и у мутантов по генам апопто­за (th5C8, dArk) острое облучение в большой дозе (10 и 30 Гр) также снижает продолжительность жизни и размах ее изменчи­вости, а также активность мух по тесту на восхождение (clim­bing assay) (Москалев, 2004). В ряде исследований уменьшение продолжительности жизни в ответ на облучение наблюдается и при относительно малых дозах. Исследование зависимость доза- ответ при облучении самок мышей линии B6C3F1 для дозах 0.1, 0.48 и 0.95 Гр в возрасте 7 дней показало укорочение жиз-280

ни и увеличение вероятности канцерогенеза.

Облучение в дозах 0.48 и 0.95 Гр вызвало снижение продолжительности жизни на 6.2 и 10.2 % соответственно. Облучение в дозе 0.1 Гр также при­вело к небольшому (на 1.6 %) укорочению жизни (Sasaki, Fuku- da, 2006).

Снижение продолжительности жизни при облучении обу­словлено, прежде всего повреждением молекулы ДНК. Так, на­пример, рентгеновское облучение снижает продолжительность жизни гаплоидных ос (Habrobracon) больше, чем диплоидных (Woodruff, Thompson, 2003). Таким образом, уменьшение про­должительности жизни в ответ на облучение может быть результа­том стресс-индуцированного преждевременного старения клеток. Как известно, клеточное старение можно преждевременно инду­цировать ДНК-повреждающими агентами (ионизирующей радиа­цией, оксидативным стрессом, хемотерапией) и избыточными ми­тогенными стимулами, например активацией онкогенов (Keyes et al., 2005). Изменения нормальных фибробластов в ответ на облучение внешне похожи на стресс-индуцированное естествен­ное старение и сопровождаются увеличением размеров клеток и их уплощением (Naka et al., 2004). Как облученная, так и старею­щая клетки теряют способность удваивать ДНК и блокируются в Gl/S-фазе клеточного цикла (Chang, 1997; Crompton, 1997). Кро­ме того, повреждение ДНК при облучении в дозе 1 Гр приводит к стресс-индуцированному старению стволовых клеток (к появ­лению соответствующих биомаркеров) (Geiger et al., 2005).

Как запускается старение клеток в ответ на облучение? При воздействии ионизирующей радиации (повреждении ДНК) киназа ATM фосфорилирует (активирует) Chk2, которая в свою очередь индуцирует функцию р53 и BRCA1 или представителей семейства CDC25-фосфатаз. В результате индуцируются прове­рочные точки и задержка клеточного цикла в G1-, S- или G^M-фа- зах. Как известно (см. гл. 2), старение клеток также связано с фосфорилированием Chk2 и очаговым накоплением у-Н2АХ — посредника ATM-регулируемого сигналинга, активируемого дву­цепочечными разрывами ДНК (Gire et al., 2004). Вместе с тем, облучение, как и клеточное старение, сопровождается фосфорили­рованием митоген-активируемой протеинкиназы р38 (p38 MAPK), опосредующей сигналинг, ведущий к старению клетки.

Еще одной общей характеристикой является накопление ингибиторов цик- линзависимых киназ р21 и р16, а также последующее прекраще­ние синтеза ДНК и появление окрашивания на ß-галактозидазу (Naka et al., 2004). Кроме того, индуцированная активность p53 в ответ на воздействие у-излучения подавляет экспрессию p63, отсрочивающего старение клетки (Papazoglu, Mills, 2007). Та­ким образом, сходство между клеточным старением и эффектами радиации имеет место и на биохимическом уровне.

Стареющие клетки перестают участвовать в процессах ткане­вой репарации (к которой следует отнести пролиферацию, диф- ференцировку, апоптоз), что снижает функциональные свойства ткани и стрессоустойчивость организма, увеличивая при этом ве­роятность гибели особи. Такие клетки, как правило, дисфункцио­нальны (секретируют металлопротеиназы, разрушающие внекле­точный матрикс, факторы роста эпителия, воспалительные цито­кины) и могут активно разрушать структуру нормальной ткани и вызывать воспалительные реакции (Campisi, 2005).

Неблагоприятные эффекты малых доз ионизирующей радиа­ции для продолжительности жизни, помимо клеточного старения могут модифицироваться такими специфическими для них реак­циями, как «эффект свидетеля», апоптоз, гиперчувствительность клеток в С2/М-фазе клеточного цикла (т. е. активно пролифири- рующих клеток), геномная нестабильность (Limoli et al., 1998; Short et al., 2003). Помимо непосредственного повреждения мо­лекулы ДНК радиация (и другие стрессы) может дестабилизиро­вать геном через активацию мобильных генетических элементов. Действительно, транспозоны способны индуцироваться различ­ными стрессорными воздействиями (Васильева и др., 1997). Рет- ротранспозоны Ту5-1, накапливающиеся в субтеломерной облас­ти хромосом Saccharomices cerevisiae, активируются в ответ на стресс и индуцируют повреждения ДНК (Voytas, 1996). У нема­тод промоторы генов транспозазы богаты элементами связыва­ния белков теплового шока, что может обусловливать их роль в стресс-ответе (McElwee et al., 2004).

В эмбрионах дрозофилы, имеющих соматически активную Р-транспозазу, частота эксцизий Р-элемента возрастает с дозой у-облучения в диапазоне от 5 до 35 сГр (Handler, Gomez, 1997). Активация ионизирующим облуче­нием ретротранспозона LINE-1 в клетках млекопитающих приво­дит к запуску механизмов программированной клеточной гибели (апоптозу) (Servomaa, Rytomaa, 1990).

Организмы, живущие в аэробных условиях, вынуждены были приобрести эффективные клеточные механизмы детоксификации активных форм кислорода — антиокислительные ферменты и со­единения (Miura, 2004). Миллиарды клеток организма подвер­гаются бомбардировке естественной ионизирующей радиацией, часть которой исходит от эндогенной естественной радиоактив­ности, составляющей 9 кБк. Практически все клетки тела ежегод­но испытывают хотя бы одно событие радиационного поражения, многие — несколько раз (Cameron, 2005). Ионизирующая радиа­ция — это оксидативный и генотоксический стресс одновременно.

Следовательно, эволюция должная была выработать эффективные способы защиты от малых доз облучения. Поэтому не вызывает удивления тот факт, что рентгеновское и у-излучение в малых и средних дозах иногда увеличивает продолжительность жизни разных модельных объектов (насекомых, мышей и крыс). Это так называемый «радиационный гормезис», т. е. стресс-ответ с пози­тивными последствиями, превышающими повреждающее дейст­вие. Значение такого эффекта, как правило, невелико и составляет 10—20 % (Le Bourg et al., 2000; Upton, 2001; Rattan et al., 2004).

Например, облучение дрозофил в дозе 50—75 сГр на стадии эмбриона приводит к увеличению продолжительности жизни и к повышенной устойчивости к разрывам ДНК (Vaiserman, Voitenko,

2003) . Воздействие ионизирующей радиации на самцов мышей ли­нии C57BL в дозе 50 сГр в возрасте 7 дней привело к увеличению продолжительности жизни (Maisin et al., 1996). Хроническое облу­чение мышей в дозах 70 и 140 мЗв/год увеличивало продолжитель­ность жизни на 22.6 %; воздействие в дозе 100—800 мЗв/год про­длевало жизнь по крайней мере на 20 % (Parsons, 2002).

По результатам исследования здоровья и продолжительности жизни британских радиологов за 100 лет (1897-1997 гг.), среди тех, кто выбрал данную профессию до 1920 г., наблюдали уве­личение риска возникновения рака на 75 %, что связано с боль­шими величинами полученных доз. Однако смерть, не связанная с раком, в этой группе была ниже на 14 %. Лица, ставшие ра­диологами после 1920 г., также отличались снижением нераковой смертности на 14 % и общей смертности — на 8 %. Изучение про­должительности жизни у британских радиологов, работавших в 1955—1979 гг., выявило снижение уровня их смертности от нера­ковых заболеваний на 36 % по сравнению с контролем (Cameron, 2003). Данные обследований сотрудников предприятий, имеющих дело с ионизирующей радиацией, свидетельствуют о значитель­ном снижении у них уровня смертности от не связанных с раком причин. Рабочие заводов ядерных подводных лодок, получившие наибольшую накопленную дозу, имели снижение уровня смерт­ности от рака на 15 %, не связанной с раком смертности — на 31, общей смертности — на 24 % по сравнению с необлученными ра­бочими тех же предприятий. В одной из таких работ эффект уве­личения продолжительности жизни составил примерно 3 года. Сравнение уровня заболеваемости раком в областях США с наи­высшим естественным фоном показало его снижение на 15 % (Ca­meron, 2005). Аналогичные данные получены для популяций чело­века в Китае и Индии, постоянно проживающих на территориях с повышенным в десятки раз естественным радиационным фоном (Parsons, 1999).

Зачастую этот эффект связывают со снижением темпов смерт­ности от инфекций и других неопухолевых заболеваний в первой половине жизни при остающихся неизменными частотах возник­новения опухолей и той же максимальной продолжительности жизни. Малые дозы радиации стимулируют иммунитет и проли­ферацию, индуцируют репарацию ДНК, подавляют функцию го­над (Upton, 2001). Таким образом, увеличение продолжительности жизни в результате хронического облучения может быть объясне­но стабильной активацией механизмов клеточной защиты, проти­водействующих повреждению (Weinert, Timiras, 2003).

В наших экспериментах на дрозофиле наблюдается сущест­венное повышение медианной и максимальной продолжитель­ностей жизни в результате облучения в диапазоне средних доз (Москалев, 2004). Представляется ли возможным объяснить эти результаты лишь активацией репарации ДНК? Из анализа явления адаптивного ответа мы знаем, что стимуляция репарации длится всего несколько часов (Пелевина и др., 1999). В наших экспери­ментах облучение проводили только на предимагинальных ста­диях, а эффект наблюдали спустя месяцы. Более того, эффект небольшого увеличения продолжительности жизни иногда отме­чается даже у линий дрозофилы с нарушениями репаративной способности (Москалев, Зайнуллин, 2004).

Считается, что одной из причин так называемого «программи­рования» (процесса, вследствие которого воздействие факторов среды на критических стадиях раннего онтогенеза может опреде­лять состояние здоровья на последующих стадиях жизни) может быть ферментативный «импринтинг», когда воздействие опреде­ленных индукторов в раннем онтогенезе приводит к долговремен­ным изменениям экспрессии индуцированных генов (Вайсерман и др., 2000). В основе самого «импринтинга» могут лежать инду­цированные эпигенетические изменения (обычно ассоциируемые с генетической нестабильностью), в том числе транспозиции мо­бильных генетических элементов и изменение степени метилиро­вания ДНК и гистонов. Экспериментально установлено, что след­ствием «импринтинга» определенных ферментов может быть как уменьшение, так и увеличение продолжительности жизни. Напри­мер, вследствие ферментативного «импринтинга» под действием фенобарбитала, влияющего на микросомальные монооксигеназы печени крыс, средняя продолжительность жизни самок увеличи­валась на 17.5 % по сравнению с соответствующим показателем для контрольных животных (Вайсерман и др., 2000).

Однако даже явление ферментативного «импринтинга», на наш взгляд, не в состоянии объяснить отмеченные нами эффекты, например межлинейные отличия влияния малых доз радиации

Рис. 13. Медианная продолжительность жизни линий дрозофилы с дере­гуляцией апоптоза (мутациями генов grim, hid, reaper (rpi), Dcp-1, dArk, th, разные аллели), мутациями генов репарации (rad54, mus210, mus209, mei-9, mei-41, разные аллели) и антиоксидантной защиты (Sod) и линии дикого типа (Canton-S) после хронического облучения малыми дозами ионизирующей радиации (по: Москалев, 2004).

По горизонтали — обозначение линии дрозофилы; по вертикали — возраст, сутки.

у линии с разной чувствительностью к индукции апоптоза и с де­фектами репарации и антиоксидантной защиты (рис. 13). К тому же само явление ферментативного «импринтинга» пока отмече­но лишь для действия факторов химической природы, но не для радиации (Москалев, 2004).

По-видимому, радиационный гормезис — эволюционная адап­тация, возникшая как метаболический ответ на внешнесредовые стрессы, из которых на долю радиации приходится лишь неболь­шая часть. Г ормезис служит частью генерализованного стресс-от­вета (Parsons, 2002). Таким образом, ответ на вопрос о причинах гормезиса следует искать среди механизмов общей стрессоустой­чивости клетки и организма (к генотоксическому, окислительному и температурному стрессам). Не вызывает сомнений, что умерен­ные генотоксический и оксидативный стрессы, вызванные иони­зирующей радиацией в малых дозах, по-видимому, стимулируют на клеточном уровне компенсаторные механизмы, хорошо извест­ные современным геронтологам. Вполне вероятно, что это — кон- 285 сервативные в эволюции (обнаруживаемые у дрожжей, нематод, дрозофил, млекопитающих и человека) стресс-индуцируемые ме­ханизмы (подавление сигналинга инсулин/ЮР-факторов роста, активация JNK-киназ и SIRT-деацетилаз), каждый из которых в конечном итоге приводит к активации транскрипционных факто­ров FOXO.

Возможный кандидат, претендующий на регуляторную роль в радиационном гормезисе, — деацетилаза SIRT1, которая деаце- тилирует разнообразные белки, включая р53 и FOXO. Такое деа­цетилирование подавляет р53- и FOXO-опосредованный апоптоз в ответ на облучение (Giannakou, Partridge, 2004; Motta et al.,

2004) . При воздействии у-радиации SIRT1 усиливает репарацион­ную способность клетки. Эктопическая экспрессия SIRT1 стиму­лирует репарацию разрывов ДНК, вызванных облучением. Напро­тив, РНК-интерференция SIRT1 снижает репарацию. Возможным механизмом данного эффекта является деацетилирование репара­ционного белка Ku70 (Jeong et al., 2007). Киназа JNK также фос- форилирует и активирует FOXO в ответ на оксидативный стресс и УФ-облучение (Luo et al., 2007).

Ключевая роль FOXO-зависимого механизма в радиационном гормезисе имеет следующие подтверждения:

1) данный механизм запускается ионизирующей радиацией, оксидативным и тепловым стрессом (Giannakou, Partridge, 2004; Yang et al., 2006);

2) мутации у нематод, дрозофил и мышей, сопровождающиеся сверхактивацией FOXO, JNK или SIRT, приводят к долгожитель­ству (Giannakou, Partridge, 2004; Matsumoto, Accili, 2005; Oh et al.,

2005) ;

3) эти же мутанты характеризуются устойчивостью к оксида- тивному и тепловому стрессам;

4) FOXO трансактивирует антиоксидантные белки, фермен­ты репарации, белки теплового шока и тканевой репарации (апоп­тоза) (Giannakou, Partridge, 2004; Huang, Tindall, 2006; Lam et al.,

2006) .

SIRT1, JNK и FOXO, индуцируемые радиацией в малых до­зах, модифицируют активность эшелонов клеточно-тканевой за­щиты — антиоксидантной системы, репарации ДНК и шаперо- нов, кроме того, они регулируют апоптоз нерепарированных кле­ток. Индуцируя механизмы стресс-ответа, клетка может перейти на новый уровень защиты; при этом она лучше справляется с последующими спонтанными и индуцированными поврежде­ниями. Необходимым шагом такого перехода являются радиа­ционно-индуцированные эпигенетические изменения, ведущие к ферментативному импринтингу. Активация деацетилазы гисто- 286

нов SIRT1 может принимать непосредственное участие в этом процессе.

Действительно, факторы устойчивости к генотоксическому стрессу, играющие важную роль в естественном старении, опреде­ляют также радиационную устойчивость и стабильность генома. Как показывает образование скоплений у-Н2АХ, даже малая доза равная 1 мГр, способна вызывать образование двухцепочечных разрывов ДНК и обусловливать привлечение к месту повреждения ферментов репарации (Miura, 2004). Облучение клеток карциномы легких человека малыми дозам у-радиации усиливает темп репарации тимингликола — одной и основных форм поврежденных оснований (Souza-Pinto et al., 1999). Подвергшиеся облучению личинки дрозофилы, у которых отсутстует р53, имеют меньше шансов сформировать жизнеспособную особь (Bauer et al., 2005). Но-каутные мыши по любому из трех компонентов ДНК-протеин-киназного комплекса имеют повышенную радиочувствительность (Espejel et al., 2004). В то же время даже однократное облучение мышей в малых дозах предотвращает увеличение спонтанного уровня цитогенетических повреждений при старении животных спустя 12 месяцев после воздействия (Заичкина и др., 2003).

Одним из эффекторных путей FOXO-зависимого стресс-отве­та является индукция белков теплового шока. Играют ли они роль в радиационном ответе? В естественных популяциях уровни бел­ков теплового шока отражают эволюционную адаптацию к перио­дам экстремального стресса, особенно к температурным возмуще­ниям (Parsons, 2002). Однако индукция гена hsp70 в клетках яич­ника китайского хомячка на уровне мРНК может вызываться и у- радиацией (Sierra-Rivera et al., 1993). У мышей белки теплового шока Hsp70.1 и Hsp70.3 индуцируются как эндогенными, так и экзогенными стрессорными воздействиями. Нулевые мутации в этих генах приводят к появлению нестабильности генома, усиливающейся тепловым стрессом, поскольку такие клетки ха­рактеризуются более высокой частотой объединения хромосом­ных концов. Ионизирующая радиация в клетках с выключенной функцией Hsp70.1 и Hsp70.3 приводит к большему числу хромо­сомных аберраций, радиорезистентному синтезу ДНК (признак нестабильности генома), а также к увеличению доли гибнущих клеток и уровня онкогенной трансформации по сравнению с конт­рольными клетками. Тепловой шок, предваряющий воздействие ионизирующей радиации, еще более увеличивает частоту гибели клеток и их трансформаций, а также повреждения хромосом в фазе S. Таким образом, Hsp70.1 и Hsp70.3 играют важную роль в поддержании стабильности генома в условиях радиационного стресса (Hunt et al., 2004).

Фибробласты мышей с нокаутной мутацией Hsf-1 или с нор­мальной активностью данного транскрипционного фактора под­вергли воздействию теплового шока в присутствии кверцитина (ингибитора HSF-1) или без него, а затем — большой дозы облу­чения (4—6 Гр). Предобработка тепловым шоком, увеличиваю­щая активность белков теплового шока, повышала выживаемость облученных клеток дикого типа. Данный эффект подавлялся квер­цетином и отсутствовал в клетках с нокаутом Hsf-1. Сверхэксп­рессия Hsf-1, Hsp70 или Hsp27 увеличивала радиорезистентность клеток даже при отсутствии предваряющего теплового шока (Ka­bakov et al., 2006). Термоустойчивый клон радиационно-индуци­рованной фиброкарциномы характеризуется адаптивным ответом, тогда как сама фиброкарцинома его не проявляет. После трансфек­ции индуцибельного Hsp70 в клетки нетермоустойчивой фибро­карциномы они тоже стали проявлять адаптивный ответ, сопро­вождающийся активацией протеинкиназы С (PKC). Трансфекция Hsp70 в эмбриональные клетки мыши также сделала их радио­устойчивыми, а предобработка клеток ингибиторами PKC привела к исчезновению такой радиоустойчивости (Park et al., 2000).

Каков механизм участия Hsp70 в радиационном гормезисе? Стресс-индуцибельный Hsp70B стимулирует эксцизионную ре­парацию оснований (активность урацилгликозилазы). Эксцизион- ная репарация в облученных клетках лейкемии индуцируется предобработкой экзогенным рекомбинантным Hsp70. Воздейст­вие малыми интерферирующими РНК, ингибирующими синтез Hsp70, напротив, снижает репарацию. Аналогичным образом ме­няется и выживаемость клеток (Bases, 2006). Hsp70 связывается (помимо уже упоминавшейся PKC) с апурин/апиримидинэндонук- леазой и усиливает специфическую эндонуклеазную активность HAP1, участвуя таким образом, в репарации повреждений ДНК. Hsp70 также взаимодействует с субъединицей теломеразы TERT и с ключевыми регуляторами клеточного цикла — p53, Cdk4, pRb, p27/Kip1, cMyc, Wee-1 (Hunt et al., 2004).

Кроме индукции белков теплового шока к FOXO-зависимым герметическим эффектам в ответ на облучение можно отнести индукцию временной задержки клеточного цикла, необходимую для репарации ДНК и переключение клетки с биосинтеза белков клеточного роста на преимущественную трансляцию мРНК стресс-белков. Облучение, как и ряд других стрессов, приводит к активации кэпнезависимого пути трансляции через сайты внут­реннего рибосомного входа. Данный эффект опосредован индук­цией 4EBP, FOXO-зависимого ингибитора 5'-кэп мРНК-связы- вающего белка eIF4E (Tettweiler et al., 2005). Кроме того (см. гл. 3), FOXO стимулирует экспрессию белка репарации ДНК (GADD45),

ингибитора циклинзависимых киназ (p27), антиоксидантных фер­ментов (SOD, каталазы).

Важную роль при действии малых доз радиации на ранних стадиях развития, по-видимому, играет элиминация (апоптоз) чувствительных к старению клонов клеток со слабой антиокси­дантной и репаративной способностью, т. е. тех клеток, которые будут быстрее стареть. Это подтверждается (рис. 13) более выра­женным радиационным гормезисом по продолжительности жиз­ни у мутантов дрозофилы по апоптозу (Moskalev, 2003, 2007; Мо­скалев, Зайнуллин, 2004). Клетки, не справившиеся с повреж­дением и погибающие на ранних стадиях развития организма, быстро замещаются за счет пролиферации устойчивых соседних клеток — это так называемая «апоптоз-индуцируемая компенса­торная пролиферация». Дело в том, что погибающие клетки вы­деляют цитокины, стимулирующие пролиферацию соседних кле­ток (Kondo et al., 2006).

Проблема наследования продолжительности жизни потомков, родители которых были подвергнуты облучению, является одной из слабо разработанных в радиационной генетике и биологии ста­рения, а влияние малых доз практически не исследовано с этой точки зрения. Теоретический аспект данной проблемы очевиден: он касается выяснения роли наследственного аппарата при форми­ровании такого важного индивидуального и популяционного по­казателя, как продолжительность жизни. В связи с возросшей ант­ропогенной нагрузкой на экосистемы повысилось и практическое значение подобных исследований (Измайлов и др., 1990).

Нами установлено, что динамика медианной продолжительности жизни двух необлученных линий дрозофилы дикого типа, Canton-S и Oregon-R spa, различается. У необлученной гетеро­генной линии Canton-S можно выделить высокоамплитудные цик­личные колебания с периодом, равным примерно четырем поко­лениям, не совпадающие по фазе с колебаниями у инбредной линии Oregon-R spa (рис. 14). Характер изменения медианной про­должительности жизни в поколениях в условиях хронического об­лучения зависел от уровня генетической гетерогенности. В усло­виях хронического облучения в поколениях у лабораторной линии дикого типа Canton-S с пятого поколения цикличные колебания исчезают, а значения медианной продолжительности жизни вы­ходят на плато. Таким образом, хроническое облучение приводит к нарушению естественной циклической динамики средней про­должительности жизни гетерогенных линий дрозофил, открытой в конце 80-х годов XX века Ф. Линтцем (Lints et al., 1989) и Д. М. Измайловым (Измайлов и др., 1990). После 11-го поколения облучения наблюдается тенденция к увеличению продолжи-289

Рис. 14. Динамика медианной продолжительности жизни гетерогенной (Сапіоп-Б) и изогенной (Огедоп-Щ линий дикого типа дрозофилы в течение 14- ти поколений хронического облучения и в контроле (по: Москалев,

Зайнуллин, 2006).

По оси абсцисс — номер поколения облучения; по оси ординат — возраст, сутки. 1 — облученная линия Сапіоп-Б (60 сГр на поколение); 2 — контроль линии Сап- оп-Б; 3 — облученная линия Огедоп-Щ (60 сГр на поколение); 4 — контроль, ли- ния Огедоп-Щ

тельности жизни. В результате хронического облучения практи­чески во всех поколениях у лабораторной линии Oregon-R spa происходит увеличение медианной продолжительности жизни по сравнению с необлученным контролем. Это может свидетель­ствовать о положительном влиянии на продолжительность жизни радиационно-индуцированного увеличения уровня генетической гетерогенности по сравнению с необлученной изогенной попу­ляцией.

Поскольку экспериментальные воздействия осуществляют на высокоинбредных популяциях модельных животных, гормезис вследствие отмены инбредной депрессии может накладывать свой отпечаток на результаты, что важно учитывать при планировании экспериментов (Москалев, Зайнуллин, 2006).

Таким образом, в данном разделе представлен обзор дости­жений в области генетических исследований влияния ионизирую­щей радиации на продолжительность жизни. Высказано предпо­ложение, что эффекты снижения продолжительности жизни в результате воздействия ионизирующей радиации могут быть обу­словлены индукцией генов, участвующих в клеточном старении

(р38, р53, р21, р1б). Увеличение продолжительности жини, на­блюдаемое при облучении в малых и средних дозах, по-видимо­му, связано со стресс-индуцированной активностью транскрип­ционных факторов семейства РОХО, которые в зависимости от глубины окислительного или генотоксического стресса активируют гены стрессоустойчивости (Ып^оё, ген каталазы, GADD45, р27, №Р70), обусловливающие остановку роста, запуск репарации, а также усиление антиоксидантной защиты, и гены апоптоза (Вт, FasL, Вс1-6). Как индукция

стрессоустойчивости, как и апоптоз поврежденной клетки могут замедлять процесы старения организма. В поколениях, подвергшихся хроническому облучению, увеличение продолжительности жизни может быть обусловлено снятием инбридинговой депрессии в популяциях лабораторных животных.

<< | >>
Источник: Москалев А. А.. Старение и гены. — СПб.: Наука,2008. — 358 с.. 2008

Еще по теме Воздействие ионизирующей радиации:

  1. Сочетание воздействий.
  2. Причины, воздействующие на сердце
  3. Физическое воздействие
  4. Воздействие на точку у корня носа
  5. 3.3.Воздействия на кровообращение
  6. Психологическое воздействие
  7. Воздействие каротиноидов
  8. 3.6. Соматосенсорные воздействия асан
  9. Инструментальные методы воздействия в логопедическом массаже
  10. ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ
  11. УПРАЖНЕНИЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
  12. УПРАЖНЕНИЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
  13. 5.3. Физиологические воздействия медитации
  14. Каково воздействие энзимопрепаратов ?
  15. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГЛИСТОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА