Радиопротекторы и средства, способствующие выведению радионуклеидов из организма

Лекция №32.

Радиопротекторы и средства, способствующие выведению радионуклеидов из организма.

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

          Радиорезистентность – устойчивость 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  радиосенсибилизаторы – вещества, повышающие чувствительность организма к радиации.

Общие принципы действия радиопротекторов:

- подавляют радиохимические реакции в организме;

Рекомендуемые материалы

- 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;

Бесплатная лекция: "Паралич глотки" также доступна.

- 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).