Биология

Актуальная радиобиология: курс лекций
Учебное издание

Ильин Л. А., Рождественский Л. М., Котеров А. Н., Борисов Н. М.

год издания — 2015, кол-во страниц — 240, ISBN — 978-5-383-00932-1, тираж — 500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов вставка УФ-лак, масса книги — 420 гр., издательство — МЭИ

серия — Высшая школа физики

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

Данное издание составлено из лекций, прочитанных в рамках образовательной программы Росатома «Высшая школа физики» коллективом специалистов-радиобиологов во главе с акад. Л. А. Ильиным из ведущего центра медико-биологических радиационных исследований — Федерального медицинского биофизического центра им. А. И. Бурназяна ФМБА России.

Представленный в книге материал охватывает основные разделы такой многогранной научной дисциплины, как «Радиобиология», от её молекулярного до организменного и даже социального уровня. Сложность стоявшей перед авторами задачи предопределила многослойность стилистики изложения научных проблем от образно-популярной до приближающейся к узкоспециальной, притом подчас в одной и той же лекции. В лекциях 1, 5 и 6 представлены в наиболее лаконичной и обобщённой форме основные положения и закономерности радиобиологии и её составной части — радиационной гигиены — с акцентом на особенно актуальные в настоящее время вопросы радиационной безопасности. Лекции 2, 3 и 4 имеют более академический характер и насыщены большим числом конкретных сведений, хотя и в них также подробно рассмотрены прикладные вопросы радиобиологии.

Во всех лекциях особое внимание уделено дискуссионному рассмотрению проблемы биологического действия, в том числе и на здоровье человека, низких уровней ионизирующих излучений. Аргументированное обоснование безопасности распространенных в быту и на атомных производствах уровней радиации, к которому приходят авторы представленных лекций, должно способствовать всё более широкому распространению радиационных технологий.

К читателю	5
От редакционной коллегии	6
Предисловие	8

Лекция 1. ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ДУАЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ НА БИООБЪЕКТЫ)	11

Список сокращений, принятых в лекции 1	11
Введение	11
Глава 1. Стадии радиобиологического процесса	13
1.1. Радиационно-физическая стадия радиобиологического процесса	13
1.2. Радиационно-химическая стадия радиобиологического процесса	15
1.2.1. Клетка «чувствует» радиацию. Роль АФК	16
1.3. Радиационно-биохимическая стадия радиобиологического процесса	18
1.3.1. Субклеточная стадия радиобиологического процесса	20
1.3.2. Клеточная стадия радиобиологического процесса	23
1.3.3. Органотканевая стадия радиобиологического процесса	25
1.3.4. Критерий радиочувствительности	26
1.3.5. Реакция организма как целого на воздействие ИИ	28
1.3.6. Отдалённый канцерогенный эффект радиобиологического
процесса	30
Глава 2. Проблема малых доз	36
Введение	36
2.1. Постулатные базы ЛБК и ПК	38
2.2. Механизмы реализации радиобиологического эффекта в области
низких уровней радиации	41
2.3. Данные экспериментальных и радиационно-эпидемиологических
исследований биологического действия низких уровней радиации	43
Список литературы к лекции 1	52

Лекция 2. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ И КЛЕТОЧНОЙ РАДИОБИОЛОГИИ	53

Список сокращений, принятых в лекции 2	53
Глава 1. Место радиобиологии среди других дисциплин, исследующих
радиационные воздействия	54
1.1. Понятие о радиобиологии и проблемах, которые она изучает	54
1.2. Радиационная биофизика и её отличие от радиобиологии	56
1.3. Радиобиология и радиационная медицина	57
1.4. Радиобиология и радиационная эпидемиология
(радиоэпидемиология)	58
1.4.1. Общие понятия о предметах «эпидемиология»
и «радиационная эпидемиология» и их особенностях	58
1.4.2. Принципиальное отличие радиобиологии от радиационной
эпидемиологии	61
1.4.3. Без радиобиологической базы невозможна правильная
интерпретация данных радиационной эпидемиологии	62
1.4.4. Без радиационной эпидемиологии невозможна точная
интерпретация радиобиологических данных при расчёте
радиационных рисков	62
1.4.5. В исключительных случаях радиобиология служит базой
для расчёта радиационных рисков	63
*Глава 2.* Основные сведения из молекулярной радиобиологии	65
2.1. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) как воспроизводящаяся
матрица и её структура. Хроматин. Репликация ДНК	65
2.2. Фазы (стадии) клеточного цикла эукариот	68
2.3. Прямой и косвенный эффекты радиации	69
2.4. Дезоксирибонуклеиновая кислота как мишень прямого
и косвенного эффекта радиации. Основной радиобиологический
парадокс	70
2.5. Принцип попадания и теория мишени	71
2.6. Радиационные повреждения ДНК	73
2.6.1. Типы радиационных повреждений ДНК	73
2.6.2. Количество спонтанных и радиационно-индуцированных
повреждений ДНК в клетке	74
2.7. Система антимутагенного контроля повреждений ДНК	76
2.8. Репарация ДНК	77
2.8.1. Основные пути и способы репарации ДНК	78
2.8.2. Репарация путём элиминации повреждений ДНК	79
2.8.3. Репарация однонитевых и двойных разрывов ДНК	80
2.8.4. SOS-репарация	81
2.8.5. Репарация путём обхода повреждений ДНК (репликативная
и пострепликативная репарация ДНК)	82
2.8.6. Итоговая оценка основных путей репарации ДНК
и их эффективности	82
2.9. Когда репарация может вставать в тупик. Комплексные
(кластерные) повреждения ДНК	83
2.9.1. Сущность кластерного эффекта радиации	83
2.9.2. Спонтанный и радиационно-индуцированный уровень
кластерных повреждений	84
2.9.3. Реальность репарации кластерных (комплексных)
повреждений ДНК	85
2.10. Радиационные повреждения ДНК и задержка прохождения
клеточного цикла (блок) для осуществления
репарации	86
2.11. Программируемая гибель клетки (апоптоз)	87
2.12. Система трансдукции сигнала в ответ на повреждение ДНК	88
2.13. Основные выводы по радиационным повреждениям
и репарации ДНК	89
Глава 3. Основные сведения из субклеточной и клеточной радиобиологии
3.1. Радиационные поражения субклеточных структур	90
3.1.1. Радиационные повреждения нуклеопротеида
(ДНК + белки хроматина)	90
3.1.2. Радиационные повреждения мембран	90
3.2. Цитогенетические повреждения	92
3.2.1. Общие сведения о строении хромосом и их состояниях
в процессе клеточного деления. Кариотип клетки	92
3.2.2. Понятие об аномалиях и перестройках хромосом	95
3.2.3. Общая классификация и типы цитогенетических
повреждений	96
3.2.4. Значимость цитогенетических повреждений
при радиационном воздействии	102
3.3. Значение аберраций хромосом для радиобиологии
и радиационной медицины	ЮЗ
3.3.1. Корреляция между различными типами аберраций	103
3.3.2. Источники клеток с аберрациями и период полужизни	103
3.3.3. Дозовая зависимость индукции нестабильных аберраций	105
3.3.4. Зависимость индукции стабильных аберраций от дозы	107
3.4. Использование теста на частоту аберраций хромосом
в качестве метода ретроспективной биодозиметрии	107
3.4.1. Преимущества метода и его распространение	107
3.4.2. Достоинства культуры лимфоцитов периферической крови
для биодозиметрии	108
3.4.3. Недостатки теста на частоту аберраций хромосом
для биодозиметрии	108
3.5. Возможность связи между частотой аберраций хромосом
и риском раков	112
3.6. Формы клеточной гибели	115
3.7. Утеря клеткой клоногенного потенциала. Кривые выживаемости	115
3.7.1. Определение выживаемости клеток in vitro	116
3.7.2. Определение выживаемости клеток in vivo	117
3.7.3. Клоногенная активность (выживаемость) клеток	117
3.8. Формальные модели лучевого поражения, используемые для
построения кривых выживаемости по экспериментальным точкам	118
3.9. Кривые выживаемости клеток в области доз до 1 Гр.
Гиперчувствительность	122
Глава 4. Понятие о диапазонах доз облучения и предполагаемые молекулярные механизмы мутагенеза в области доз, актуальных для радиационной безопасности	126
4.1. Современная номинальная шкала диапазонов доз облучения	126
4.2. Гипотезы о молекулярных механизмах мутагенеза в области
очень малых и малых доз	127
4.2.1. Теория прямого повреждения генов-мишеней
при воздействии облучения в малых дозах	128
4.2.2. Немишенные эффекты. Радиационно-индуцированная
нестабильность генома	129
4.2.3. Последние «кандидаты» на гипотетический механизм
стохастических эффектов малых доз радиации (кластерный
эффект и ГРЧ применительно к двойным разрывам ДНК)	129
Список литературы к лекции 2	131

Лекция 3. ОСНОВНОЙ ВОПРОС РАДИАЦИОННОЙ ГЕНЕТИКИ: СУЩЕСТВУЮТ ЛИ У ЛЮДЕЙ РАДИАЦИОННЫЕ МУТАНТЫ?	133

1. Обыденное представление, подкреплённое СМИ, литературой и кино:
облучение родителей с неизбежностью приводит к рождению
детей-мутантов	133
2. Данные генетики и эпидемиологии: радиационных мутантов у людей
обнаружить невозможно, поэтому риск наследственных эффектов
облучения рассчитывают исходя из опытов на мышах	135
3. Положения международных организаций об отсутствии
зарегистрированных трансгенерационных эффектов облучения у людей	140
4. Количественные данные по современным оценкам риска наследственных
генетических эффектов облучения	146
5. Дети ликвидаторов аварии на ЧАЭС — наиболее известная когорта,
для которой декларируется увеличение частоты наследуемых
мутаций, аномалий и патологий. Истинные нерадиационные причины
выявляемых изменений	148
6. Основные выводы	154
Список литературы к лекции 3	156

Лекция 4. МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАДИАЦИОННОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА КАК ОДНА ИЗ ОСНОВ ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ	159

Список литературы к лекции 4	188

*Лекция 5.* МОДИФИКАЦИЯ ЛУЧЕВЫХ ПОРАЖЕНИЙ: ЗАЩИТА И ЛЕЧЕНИЕ	190

Список сокращений, принятых в лекции 5	190
Введение	190
1. Кислородный эффект	191
2. Низкомолекулярные радиопротекторы	192
2.1. Индикация повышенной низкомолекулярными
радиопротекторами радиорезистентности организма	194
3. Высокомолекулярные противолучевые средства	197
4. Цитокины	198
5. Сценарии лучевого поражения и противолучевые средства	210
6. Проблема индикации повышенной радиорезистентности человека
под влиянием радиопротекторов и радиомодификаторов	213
Заключение	216
Список литературы к лекции 5	217

Лекция 6. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РЕГЛАМЕНТАЦИИ ДОПУСТИМЫХ УРОВНЕЙ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА И БИОТУ	218

Список литературы к лекции 6	232

Книги на ту же тему

Стохастическая радиобиология, Хуг О., Келлерер А., 1969
Терапевтическая радиология: Руководство для врачей, Цыб А. Ф., Мардынский Ю. С., ред., 2010
Радиация. Дозы, эффекты, риск, 1990
Молекулярная фотобиология: Процессы инактивации и восстановления, Смит К., Хэнеуолт Ф., 1972
Методы получения радиофармацевтических препаратов и радионуклидных генераторов для ядерной медицины: учебное пособие для вузов, Кодина Г. Е., Красикова Р. Н., 2014
Курс дозиметрии: Учебник для вузов, Иванов В. И., 1988
Справочник по радиационной обстановке и дозам облучения в 1991 г. населения районов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, Балонов М. И., ред., 1993
Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС, Щеглов А. И., 1999
Дозиметрия ионизирующих излучений, Иванов В. И., 1964
Радиобиологические эффекты корпускулярных излучений: радиационная безопасность космических полётов, Федоренко Б. С., 2006
Влияние радиоактивных веществ на половую функцию и потомство, Закутинский Д. И., ред., 1963
Гамма-излучение радиоактивных выпадений, Израэль Ю. А., Стукин Е. Д., 1967
Радиационно-дозиметрические аспекты ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, Крючков В. П., Кочетков О. А., Цовьянов А. Г., 2011
Молекулярная и клеточная биофизика, Франк Г. М., ред., 1977
Биофизика: Учебник. — 3-е изд., испр. и доп.: В 2 т. (комплект из 2 книг), Рубин А. Б., 2004
Проблемы биологической физики, Блюменфельд Л. А., 1974
Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер., Волькенштейн М. В., 2008
Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов, Гладышев Г. П., 1988
Молекулярные механизмы апоптоза лейкозной клетки, Волкова Т. О., Немова Н. Н., 2006
Беседы о ядерной медицине. — Изд. 2-е, доп. и перераб., Цыб А. Ф., Королюк И. П., Капишников А. В., 2009
Лимфогранулематоз, Переслегин И. А., Филькова Е. М., 1980
Паразиты и паразитарные системы в радиационных биоценозах: Зона аварии Чернобыльской АЭС, Пельгунов А.Н., 2005
Геоэкологический подход к выбору районов захоронения радиоактивных отходов, Кочкин Б.Т., 2005
Химия. Энергетика. Безопасность, Легасов В. А., 2007
Экологическое эхо холодной войны в морях Российской Арктики, Айбулатов Н. А., 2000
Когда миры соприкасаются, Кузин А. М., 1974
Зарево над Припятью: Записки журналиста, Губарев В. С., 1987
Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля, 1999

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Биология

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему