Онкология
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Обшая онкология:
Онкология
Общие вопросы онкологии
Детская онкология
Генетика рака - опухолей
Химиотерапия опухолей
Частная онкология:
Опухоли кожи
Опухоли головы и шеи
Опухоли легких и средостения
Опухоли молочной железы
Опухоли органов ЖКТ
Опухоли мочеполовой системы
Онкогинекология
Саркомы костей и мягких тканей
Опухоли крови:
Острые лейкозы
Хронические лейкозы
Макроглобулинемии
Миелодиспластические синдромы (МДС)
Лимфомы
Рекомендуем:
Книги по онкологии
Видео по онкологии
Форум
 

Радиобиология лучевой терапии: структурные изменения клеток

Лечебного облучения основано на избирательном повреждении тканей. Злокачественные клетки погибают от радиации в большем количестве, чем клетки окружающих нормальных тканей, преимущественно вследствие разной способности к репарации. Именно различие в радиочувствительности между нормальными и опухолевыми тканями лежит в основе лучевой терапии (ЛТ).

Терапевтическое отношение — это отношение дозы, необходимой для гибели опухоли, к дозе, которая вызывает повреждение нормальных тканей; современная лучевая терапия (ЛТ) стремится увеличить этот показатель.

Депонирование энергии излучения в клетке приводит к ряду изменений, которые нарушают ее нормальную жизнедеятельность. Разрушение или распад на более мелкие фрагменты и перекрестные сшивки — примеры структурных повреждений белков, ферментов и нуклеиновых кислот. Начальные химические изменения происходят за долю секунды; их редко можно обнаружить прямыми методами. Репарация некоторых изменений протекает практически мгновенно, а других — никогда.

В облученных клетках происходят различные морфологические и функциональные нарушения. Существует множество прямых и косвенных доказательств того, что эти нарушения обусловлены повреждениями ДНК. Например, было подсчитано, что для инактивации клеточной системы цитоплазматических ферментов необходима доза 10 000 Гр, а для повреждения мембраны клетки — 10 Гр. В то же время хромосомные аберрации и мутации могут быть вызваны очень низкими дозами облучения.

Поскольку только несколько Грей необходимо для достижения высокой летальности клеток в культуре ткани, то логично предположить, что за эту гибель ответственны изменения в ядрах клеток.

Действие радиации на ДНК
Прямое и непрямое действие радиации.
ДНК -мишень излучения, поражение которой наиболее часто приводит к летальному исходу, схематично показана в центре.
При прямом воздействии фотон отрывает электрон от молекулы-мишени (ДНК).
При непрямом механизме другая молекула, например вода, ионизируется, свободный электрон приближается к мишени и повреждает ДНК.

Разрушение клетки вследствие радиационных повреждений ДНК происходит благодаря одному из нескольких механизмов.Клетка может вступить в апоптоз — процесс, называемый интерфазной смертью, который можно выявить с помощью нескольких методов, включая световую микроскопию и вестерн-блоттинг. Радиация может вызвать митотическую гибель клетки, при которой она внешне кажется нормальной, но в действительности значительно повреждена и не может делиться.

Моментальная гибель клетки не происходит: она живет до попытки деления. Этим объясняется, почему опухоль продолжает уменьшаться после окончания курса облучения.

Облучение вызывает множество изменений ДНК, включая повреждение нуклеиновых оснований, поперечные сшивки ДНК—белок, разрывы одной и двух цепей. Восстановление структуры даже одного нуклеотида требует работы многих генов и представляет многоступенчатый процесс. Самое опасное повреждение, вызываемое ионизирующей радиацией, — это разрыв двух нитей ДНК. Известно, что эффективность репарации двойных разрывов коррелирует с летальностью, вызванной облучением.

Восстановление двунитевых разрывов ДНК происходит несколькими путями. Сшивание комплементарных концов ДНК, или гомологичная рекомбинация, — эффективный механизм, при котором клетка обычно выживает. Обладающий нуклеазной активностью, белок Mrell первый обнаруживает двойные разрывы ДНК и вступает в процесс репарации, раскручивая ДНК или удаляя ее петли-«шпильки». Если окончания разрывов не комплементарны друг другу, происходит репарация по механизму негомологичного воссоединения концов, что может осложниться небольшими делениями или вставками (инсерциями) небольших участков ДНК. Эти ошибки могут привести к гибели или мутации клетки.

Для воссоединения негомологичных концов необходимы белки Ku70, Ku80, ДНК лигаза IV и XRCC4. Комплекс Ku70/Ku80 соединяется с ДНК в месте двойного разрыва и раскручивает цепочку, а комплекс ДНК лигазы IV/XRCC4 осуществляет репарацию. В клетках млекопитающих репарация чаще происходит по механизму негомологичного воссоединения концов, чем посредством гомологичной рекомбинации.

Терапевтический диапазон лучевой терапии
Терапевтический диапазон.
Графическое представление параллельных кривых ответа опухоли и толерантности нормальных тканей, показывающее отношение между увеличением дозы, повышением эффективности лечения и возрастанием числа осложнений.
В идеальных условиях (В) эффективность лечения на уровне 80-90 % может быть достигнута с 5-10 % осложнений.
Смещение эффективности лечения влечет за собой увеличение количества осложнений.
С другой стороны, попытки избежать каких бы то ни было осложнений (А) значительно снижают вероятность излечения.
Хотя форма этих кривых отличается для различных типов опухолей и уровней дозы, основная концепция лучевой терапии (ЛТ) злокачественных опухолей сохраняется.

- Читать далее "Радиочувствительность опухоли и ее факторы"


Оглавление темы "Лучевая терапия":
  1. Прямое и непрямое действие радиации на ДНК
  2. Гамма-лучи и рентгеновское излучение в медицине
  3. Радиоактивный распад изотопов применяемых в медицине
  4. Закон обратных квадратов в лучевой терапии
  5. Зависимость глубины дозы излучения в лучевой терапии
  6. Радиобиология лучевой терапии: структурные изменения клеток
  7. Радиочувствительность опухоли и ее факторы
  8. Радиосенсибилизаторы и радиопротекторы клеток в лучевой терапии
  9. Мутации после лучевой терапии - облучения
  10. Влияние лучевой терапии (радиации) на плод
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта