Материал: Кислородный эффект в радиобиологии
Схема проведения фракционированного облучения опухоли с учетом ее реоксигенации
На рисунке представлена схема проведения фракционированного облучения опухоли с учетом процесса реоксигенации.
Временной интервал для осуществления реоксигенации
Определяющим фактором для успешного применения ионизирующего излучения против опухолевых клеток является выявление того временного интервала, который необходим для их реоксигенации, т.е. выбор оптимального промежутка времени между фракциями облучения.
Оказалось, что время полной реоксигенации для различных видов опухолей может существенно различаться: для одних клеток оно может быть около 6 часов и даже менее, а для других – 1-3 суток и более.
Клиническими исследованиями показано, что у большинства опухолей процесс реоксигенации длится 1-2 суток, что и определяет график проведения фракционированного облучения.
Установлено также, что радиотерапия неэффективна в отношении тех опухолей, в которых процесс реоксигенации не наблюдается.
Динамика реоксигенации опухоли
На рисунке представлена динамика изменения процента гипоксических (аноксических) клеток в саркоме у мышей после её облучения Х-лучами в дозе 10 Гр [Kallman, Bleehen, 1968].
Видно, что доля гипоксических клеток до облучения составляла примерно 14%. После облучения аэрированные клетки опухоли погибали и поэтому выжившая часть опухоли на 100% была представлена гипоксическими клетками. Примерно через 6 часов доля гипоксических клеток снижалась до 20% (т.е. до уровня, близкого к исходному).
В опухолях разных типов динамика реоксигенации может очень сильно различаться.
Радиосенсибилизаторы гипоксических клеток
Еще одним подходом к увеличению радиочувствительности гипоксических клеток в злокачественных опухолях является применение
радиосенсибилизаторов гипоксических клеток.
Как понятно из самого термина, эти вещества способны избирательно увеличивать радиочувствительность гипоксических клеток и не изменять радиочувствительность нормально оксигенированных клеток.
Наиболее известным радиосенсибилизатором гипоксических клеток является метронизадол, а также его производные.
К сожалению, основной проблемой, препятствующей использованию этих соединений в клинической практике, является их высокая токсичность.
Однако, исследования в области поиска новых нетоксичных радиосенсибилизиторов гипоксических клеток продолжаются.
Заключение
Кислород является одним из наиболее сильных модификаторов радиационного поражения.
Радиосенсибилизирующее действие кислорода обусловлено, в основном, его взаимодействием с потенциально летальными повреждениями жизненно важных молекул и переводом их в разряд летальных.
Радиосенсибилизирующий эффект кислорода максимален в случае действия редкоионизирующих излучений и снижается с увеличением ЛПЭ излучения.
Учет кислородного эффекта очень важен при радиотерапии злокачественных опухолей и даёт возможность более эффективно применять против них ионизирующее излучение и минимизировать индуцированные радиацией побочные эффекты на нормальную ткань.
Радиомодифицирующее действие других химических модификаторов лучевого поражения может осуществляться опосредованно через кислородный эффект.