Радиорезисте́нтные органи́змы — организмы, обитающие в средах с очень высоким уровнем ионизирующего излучения. Радиорезистентность — понятие, противоположное радиочувствительности.
Вопреки устоявшемуся мнению, многие организмы обладают поразительной радиорезистентностью. К примеру, в ходе изучения окружающей среды, растений и животных в районе аварии на Чернобыльской АЭС было открыто, что, несмотря на высокий уровень радиации, многие виды совершенно непредсказанно выжили. Бразильские исследования холма в штате Минас-Жерайс с природным высоким уровнем радиации из-за залежей урана также показали множество радиорезистентных насекомых, червей и растений[1][2]. Некоторые экстремофилы, такие как бактерия Deinococcus radiodurans и тихоходки способны выдержать высочайшую дозу ионизирующего излучения порядка 5000 Гр[3][4][5].
Радиорезистентность можно вызвать, подвергая изучаемый объект небольшим дозам ионизирующего излучения. В нескольких работах был описан такой эффект у дрожжей, бактерий, протистов, водорослей, растений и насекомых, а также in vitro клетках млекопитающих и человека, лабораторных животных. При этом активируется несколько клеточных радиозащитных механизмов, таких как изменение уровня некоторых цитоплазматических и ядерных белков, повышенная экспрессия генов, репарация ДНК и другие процессы.
Многие организмы обладают механизмами самовосстановления, активирующиеся при подвергании действию радиации при некоторых условиях. Два таких процесса самовосстановления у людей описаны ниже.
Devair Alves Ferreira получил большую дозу (7,0 Гр) в ходе радиоактивного заражения в Гоянии и жил, в то время как его жена, получившая дозу 5,7 Гр, умерла. Наиболее вероятным объяснением этого является то, что свою дозу он получил небольшими частями, получаемыми в течение длительного времени, тогда как его жена больше находилась в доме и подвергалась продолжительной радиации без перерыва, давая механизмам самовосстановления в её теле меньше времени, чтобы восстановить нанесённый радиацией вред. Точно также некоторые люди, работавшие в подвалах Чернобыля, получили дозы до 10 Гр, однако они получали их небольшими частями, поэтому острого действия радиация не имела.
В экспериментах по радиобиологии было открыто, что чем больше доза радиации, которой облучают группу клеток, тем меньше число выживших клеток. Кроме того, было установлено, что, если облучать радиацией клетки, длительное время не пребывавшие под её воздействием, то радиация менее способна вызвать клеточную гибель. Человеческое тело содержит множество типов клеток, и отмирание одной ткани в жизненно важном органе приводит к его смерти. Многие быстрые смерти от радиации (от 3 до 30 дней) происходят из-за утраты клеток, образующих клеток крови (костный мозг), и клеток пищеварительной системы, формирующих стенку кишечника.
На приведённом ниже графике дуга доза/выживаемость для гипотетической группы клеток нарисована для случаев, когда клетки имели или не имели времени для восстановления. Кроме времени на восстановление от радиации клетки этих двух групп находились в одинаковых условиях.
Сильнодействующим средством защиты от радиации является препарат en:Ex-Rad (ON 01210.Na). Химически он представляет собой натриевую соль 4-карбоксистирил-4-хлоробензилсульфона. Помимо этого препарата радиопротекторными свойствами обладают en:CBLB502, амифостин (en:amifostine) 'WR2721', Филграстим (en:Filgrastim) ('Neupogen'), Пегфилграстим (en:Pegfilgrastim) ('Neulasta'), Койевая кислота[6].
Точно установлено, что радиорезистентность может задаваться генетически и передаваться по наследству по крайней мере у некоторых организмов. Heinrich Nöthel, генетик из Свободного университета Берлина, создал наиболее обширную работу по радиорезистентным мутациям, используя обычную плодовую мушку Drosophila melanogaster, в серии из 14 публикаций.
Термин «радиорезистентность» иногда используется в медицине (онкология) для раковых клеток, плохо устраняемых радиотерапией. Радиорезистентные клетки могут как сами обладать этим свойством, так и вырабатывать его в ответ на радиотерапию.
В приведённой ниже таблице даны сведения о радиорезистентности у различных видов. Между данными, полученными в различных экспериментах, существуют большие различия, так как число используемых образцов невелико, кроме того, иногда невозможно проконтролировать среду, в которой брались данные (к примеру, данные для человека были взяты по результатам бомбардировки Хиросимы и Нагасаки).
Организм | Летальная доза | LD50 | LD100 | Класс/царство |
---|---|---|---|---|
Собака | 3.5 (LD50/30 дней)[7] | Млекопитающие | ||
Человек | 4-10[8] | 4.5[9] | 10[10] | Млекопитающие |
Крыса | 7.5 | Млекопитающие | ||
Мышь | 4.5-12 | 8.6-9 | Млекопитающие | |
Кролик | 8 (LD50/30 дней)[7] | Млекопитающие | ||
Черепаха | 15 (LD50/30 дней)[7] | Рептилии | ||
Золотая рыбка | 20 (LD50/30 дней)[7] | Рыбы | ||
Escherichia coli | 60 | 60 | Бактерии | |
Рыжий таракан | 64[8] | Насекомые | ||
Моллюск | 200 (LD50/30 дней)[7] | - | ||
Плодовая мушка | 640[8] | Насекомые | ||
Амёба | 1000 (LD50/30 days)[7] | - | ||
Бракониды | 1800[8] | Насекомые | ||
Milnesium tardigradum | 5000[11] | Eutardigrade | ||
Deinococcus radiodurans | 15000[8] | Бактерии | ||
Thermococcus gammatolerans | 30000[8] | Археи |
LD50 — средняя летальная доза, т.е. доза, убивающая половину организмов в эксперименте;
LD100 — летальная доза, убивающая всех организмов в эксперименте[12].
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .