Ионизирующая радиация вызывает образование свободных ионов водорода и гидроксильных радикалов (ОН). При наличии достаточного количества кислорода образуется перекись водорода, которая повреждает ДНК и за счет этого нарушает способность клеток к делению. Как и при химиотерапии, уничтожаются клетки кинетики первого порядка. Так как делящиеся клетки являются более уязвимыми к радиации и поскольку не все клетки данной опухоли делятся одновременно, то разделенное на несколько доз облучение является более эффективным, чем однократное. Использование множественных малых доз облучения также уменьшает повреждение нормальных тканей.
Фракционирование доз облучения базируется на четырех правилах радиобиологии.
1. Восстановление сублетальных поражений. Когда общая доза облучения делится на мелкие, количество выживающих клеток больше, чем если бы доза давалась однократно (что позволяет переносить более высокую общую дозу облучения).
2. Репопуляция. Когда облучение прекращается, происходит повторная активация стволовых клеток; регенеративная способность зависит от количества выживших стволовых клеток.
3. Реоксигенация. Клетки являются более уязвимыми для облучения в присутствии кислорода; по мере уничтожения опухолевых клеток выживающие клетки входят в контакт с капиллярами, становясь более чувствительными к облучению.
4. Перераспределение клеточного цикла. Поскольку раковые клетки находятся в различных фазах клеточного цикла, использование фракционированных доз дает большую вероятность того, что данная клетка будет облучена в тот момент, когда она является наиболее уязвимой.
Единица измерения «рад» определяется как мера количества энергии, поглощенной единицей массы ткани. Новой стандартной мерой поглощенной дозы является «Грей», который определяется как 1 Дж/кг; 1 Грей —100 Рад. Облучение осуществляется двумя путями: дистанционное облучение (телетерапия) и контактное облучение (брахитерапия). Телетерапия базируется на использовании лучей с высокой энергией (более 1 млн. eV), так как это щадит кожу и оказывает меньшее повреждающее воздействие на кости. Толерантность к дистанционному облучению зависит от устойчивости окружающих нормальных тканей. Телетерапия обычно используется для уменьшения размеров опухоли перед проведением контактного облучения.
Брахитерапия подчиняется закону обратных квадратов: доза облучения в данной точке обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника радиации. Для подведения радиоактивного материала как можно ближе к очагу при брахитерапии используются инкапсулированные источники излучения, которые имплантируются непосредственно в ткани (интерстициальный метод) или помещаются в естественные полости тела (внутриполостной метод). Устройства для внутриполостного облучения без источников излучения могут быть размещены внутри матки или влагалища и затем заполнены радиоактивным материалом (цезием-137).
Такой метод защищает обслуживающий персонал от облучения. Для интерстициальной имплантации используются изотопы (иридий 192, йод-125) в виде проволоки или зерен. Эти имплантаты обычно вводятся на определенное время.
Осложнения, вызванные лучевой терапией, могут быть ранними (острыми) или поздними (хроническими). Острые осложнения связаны с поражением быстро делящихся тканей, таких как эпителиальные (кожа, слизистая желудочно-кишечного тракта, костный мозг и репродуктивные клетки). Они проявляются прекращением митотической активности, набуханием клеток, отеком и некрозом тканей. Первыми осложнениями лучевой терапии онкогинекологических заболеваний являются энтериты, острые циститы, вульвиты, ректосигмоидиты, а иногда и угнетение костномозгового кроветворения.
Хронические осложнения возникают через месяцы или годы после завершения лучевой терапии. Они включают облитерацию мелких кровеносных сосудов или утолщение стенок сосудов, фиброз и уменьшение популяций эпителиальных и паренхиматозных клеток. Это приводит к развитию хронического проктита, геморрагического цистита, образованию маточно-влагалищ-ных или пузырно-влагалищных свищей, стенозу сигмовидной и прямой кишок, а также формированию свищей желудочно-кишечного тракта.
При изучении рака молочной железы были обнаружены клеточные рецепторы к эстрогену (ЭР) и была установлена их терапевтическая значимость. Между присутствием ЭР и реакцией пациенток на гормональную терапию существует высокая корреляция. В нормальных условиях эстрогены проникают в клетки и связываются с ЭР в цитоплазме. Этот комплекс перемещается к ядру, где он связывается с акцепторами хромосом, что приводит к активации РНК и синтезу белка. Препарат тамоксифен конкурентно ингибирует процессы связывания эстрогенов.
Комплекс ЭР-тамоксифен также связывается с хромосомами, но не активирует клеточный метаболизм, а уменьшает клеточную активность и деление клеток, замедляя таким образом рост опухоли. Тамоксифен используется как дополнительное средство при лечении рака молочной железы.
Существуют также прогестиновые рецепторы (ПР), которые, по-видимому, располагаются в ядрах клеток, чувствительных к прогестину. Прогестины, вероятно, препятствуют действию эстрогенов, андрогенов и гонадотропинов.
