Радиопротекторы, классификация

Радиопротекторы это вещества, облегчающие тяжесть поражения человека или животных ионизирующим излучением (γ- или рентгеновские лучи, потоки протонов и нейтронов). Радиопротекторы вводятся в организм до облучения с целью уменьшения биологических эффектов поглощенной дозы радиации. Их радиозащитная активность характеризуется фактором уменьшения дозы, равным отношению доз радиации, оказывающих одинаковый биологический эффект на организм, в присутствии радиопротекторов и в их отсутствие. Химические соединения, применяемые после облучения, не относят к радиопротекторам, а рассматривают как средства для лечения лучевой болезни [5].

К настоящему времени известно несколько классификаций радиопротекторов. В большинстве из них за основу взяты принципы химического строения вещества или механизмы защитного действия. Однако наиболее употребляемой является классификация согласно которой все радиопротекторы подразделяют в зависимости от сроков радиозащитного эффекта и длительности их действия[6]. В соответствии с этой классификацией все радиозащитные препараты могут быть подразделены на две группы: кратковременного и пролонгированного действия.

К радиопротекторам первой группы относят большинство известных радиозащитных соединений: например, различные аминотиолы (меркамин, пропамин, аминоэтилизотиоуроний и др.), аминокислоту цистеин, цистамин, некоторые биогенные амины, не содержащие сульфгидрильных групп, цианофоры, аминофеноны, некоторые спирты отдельные представитель углеводов и др. Основное назначение радиопротекторов кратковременного действия – защита организма от одномоментного и относительно непродолжительного облучения с достаточно высокой мощностью дозы.

Имеется несколько основных гипотез механизма действия радиопротекторов этой группы:

1. Гипотеза, рассматривающая радиопротекторы как вещества, вызывающие временное снижение концентрации кислорода в ткани. Предполагается, что при этом уменьшается возможность образования окисляющих радикалов и перекисей в процессе облучения. В конечном итоге это должно привести к повышению радиоустойчивости.

2. Гипотеза механизма действия радиопротекторов как веществ, вызывающих инактивацию свободных радикалов. Согласно этому представлению серосодержащие радиопротекторы способны связывать радикалы, образующиеся при радиационном воздействии. Предполагается, что в результате этого процесса окисляющие радикалы не поражают молекулы клеток.

3. Представление о радиопротекторах как химических соединениях, защищающих «критические» молекулы клеток. Гипотеза предполагает, что в результате химических реакций серосодержащие радиопротекторы реагируют с сульфгидрильными группами биологически важных молекул и тем самым «прикрывают» их от действия ионизирующей радиации.

4. Представление о радиопротекторах как соединениях, повышающих радиоустойчивость биохимических систем. Эта гипотеза основывается на том, что абсолютное большинство радиопротекторов одномоментного действия оказывает радиозащитный эффект только в том случае, если их вводят в субтоксических дозах. При этом тормозятся различные радиочувствительные биохимические системы, например биосинтез ДНК, окислительное фосфорилирование в микроструктурах клеток, образование макроэргических соединений в ядре клетки и т. д.

Механизм временного торможения биохимических систем в свою очередь основывается на способности радиопротекторов вступать в химические связи с молекулами ферментов. Существенную роль при этом играет временное образование смешанно-дисульфидной связи между радиопротекторами и содержащими сульфгидрильную группу молекулами белков-ферментов.

Радиопротекторы пролонгированного действия способны обеспечить защиту при протяженном во времени облучении. Пролонгированный эффект защиты от ионизирующего излучения можно наблюдать после введения ряда биологически активных препаратов. Механизм радиозащитного действия радиопротекторов пролонгированного действия типа биогенных стимуляторов (например, витамины) связан с постепенным увеличением радиорезистентности организма и повышением активности компенсаторных и восстановительных процессов (в большинстве случаев связан с изменением гормонального фона и, как следствие, вызванного этими изменениями биохимических процессов в организме). Так, например, длительное введение в организм витаминов группы Р уменьшает возможность образования геморрагии у облученных животных. Механизм этого явления обусловлен, в частности, способностью витамина Р подавлять активность гиалуронидазы — комплекса ферментов, вызывающих ферментативный распад гиалуроновой кислоты. В свою очередь одна из функций этой кислоты состоит в том, что она «цементирует» соединительную ткань.

В настоящее время ведется поиск «идеального радиопротектора». Идеальный радиопротектор (для случая общего облучения) должен:

1) проявлять высокую радиозащитную эффективность (ФУД = 2-3);

2) быть эффективным не только против острого, но и против хронического облучения;

3) быть эффективным при пероральном приеме (или по крайней мере при внутримышечном введении) и быстро распределятся по органам и тканям;

4) проявлять высокую эффективность уже через несколько минут после введения и сохранять ее в течение длительного времени после введения;

5) быть эффективным против различных видов ионизирующего излучения;

6) не проявлять неблагоприятных побочных эффектов, т.е. должен быть нетоксичным;

7) быть недорогим;

8) быть химически стабильным (долго храниться в обычных условиях) и удобным для применения.