Значимость синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других вредных факторов для усиления последствий Чернобыльской аварии

Значимость синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других вредных факторов для усиления последствий Чернобыльской аварии

Автор: Петин В.Г., Комарова Л.Н.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 1-2 т.15, 2006 года.

Бесплатный доступ

Главная цель данной статьи - продемонстрировать возможную значимость синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других вредных для здоровья факторов для усиления последствий чернобыльской аварии. На основании многочисленных экспериментальных данных формулируются общие закономерности синергизма, которые не зависят от применяемых агентов, биологических объектов и наблюдаемых эффектов. Предлагается новая концепция механизма синергического взаимодействия и математическая модель, основанная на этой концепции. Сопоставления этой модели с экспериментальными данными продемонстрировали приемлемость предложенной модели для прогнозирования синергизма, его максимальной величины и условий, при котором он достигается. Выявлены и доказаны многие универсальные предсказания этой модели, главнейшие из которых можно резюмировать следующим образом. Во-первых, имеется оптимальное соотношение воздействующих агентов для проявления максимального синергизма. Во-вторых, любое отклонение соотношения воздействующих агентов от оптимального приводит к снижению синергизма. И, наконец, синергизм зависит от интенсивности применяемых агентов: при меньшей интенсивности ионизирующего излучения или других физических факторов (или концентрации химических агентов), необходимо уменьшить интенсивность другого фактора (например, действующую температуру), чтобы сохранить максимальный синергический эффект. Эти данные, в принципе, указывают на возможность синергического взаимодействия вредных факторов, встречающихся в естественной природе. Приводятся примеры значимости синергического взаимодействия различных агентов для усиления последствий чернобыльской аварии.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/170169908

IDR: 170169908

Список литературы Значимость синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других вредных факторов для усиления последствий Чернобыльской аварии

  • Динева СБ., Абрамов В.И., Шевченко В.А. Генетические последствия действия нитрата свинца на семена хронически облучаемых популяций Arabidopsis thaliana//Генетика. -1993. -Т. 29. -С. 1914-1920.
  • Жураковская Г.П., Петин В.Г. Влияние мощности дозы на синергизм комбинированного действия ионизирующего излучения и гипертермии//Радиобиология. -1987. -Т. 27. -С. 487-492.
  • Жураковская Г.П., Петин В.Г. Зависимость степени синергизма одновременного действия УФ-света и гипертермии на дрожжевые клетки от интенсивности УФ-света//Цитология. -1988. -Т. 30. -С. 1276-1280.
  • Калугина А.В., Комарова Л.Н., Петин В.Г. Математическое описание синергического взаимодействия температуры окружающей среды и микроволн при нагреве животных//Радиационная биология. Радиоэкология. -2002. -Т. 42. -С. 223-227.
  • Капульцевич Ю.Г. Количественные закономерности лучевого поражения клеток. -М.: Атомиздат, 1978.-232 с.
  • Колганова О.Н., Жаворонков Л.П., Петин В.Г., Дрозд А.И., Глушакова B.C., Парфенова Т.А. Термокомпенсаторные реакции кроликов на микроволновое облучение при различных температурах окружающей среды//Радиационная биология. Радиоэкология. -2001. -Т. 41. -С. 712-717.
  • Комарова Л.Н., Жураковская Г.П., Петин В.Г. Зависимость синергизма одновременного действия ультразвука и гипертермии от интенсивности ультразвука//Биофизика. -2000. -Т. 45. -С. 125-129.
  • Комарова Л.Н., Петин В.Г., Тхабисимова М.Д. Восстановление дрожжевых клеток после воздействия ионизирующего излучения и гипертермии//Радиационная биология. Радиоэкология. -2002. -Т. 42. -С. 54-59.
  • Комарова Л.Н., Петин В.Г., Тхабисимова М.Д. Восстановление клеток китайского хомячка под влиянием комбинированного воздействия рентгеновского излучения и химических препаратов//Медицинская радиология и радиационная безопасность. -2002. -Т. 47. -С. 17-22.
  • Корогодин В.И. Проблемы пострадиационного восстановления. -М.: Атомиздат, 1966. -391 с.
  • Красавин Е.А. Проблема ОБЭ и репарация ДНК. -М.: Энергоатомиздат, 1981. -192 с.
  • Кузин A.M. Проблема синергизма в радиобиологии//Известия АН СССР, серия биологическая. -1983.-Т. 4.-С. 485-502.
  • Петин В.Г. Генетический контроль модификаций радиочувствительности клеток. -Москва: Энергоатомиздат, 1987. -208 с.
  • Петин В.Г., Дергачева И.П., Жураковская Г.П. Комбинированное действие ионизирующих излучений и других вредных факторов окружающей среды//Радиация и риск. -2001. -Вып. 12. -С. 117-134.
  • Петин В.Г., Дергачева И.П., Романенко А.Г., Рябова СВ. Новая концепция оптимизации и прогнозирования эффектов синергизма при комбинированном воздействии химических и физических факторов окружающей среды//Российский химический журнал. -1997. -Т. 41. -С. 96-104.
  • Петин В.Г., Жураковская Г.П., Комарова Л.Н., Рябова С.В. Зависимость синергизма факторов окружающей среды от их интенсивности//Экология. -1998. -№ 5. -С. 383-389.
  • Петин В.Г., Жураковская Г.П., Лисовский М.А. Некоторые радиобиологические аспекты комбинированных воздействий//Медицинская радиология. -1993. -Т. 38. -С. 18-22.
  • Петин В.Г., Комаров В.П. Количественное описание модификации радиочувствительности. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -192 с.
  • Петин В.Г., Комаров В.П., Жураковская Г.П. Теоретическое описание и экспериментальная проверка зависимости синергизма от мощности дозы.//В кн.: «Эвристичность радиобиологии». -Киев, 1988. -С. 68-81.
  • Петин В.Г., Рябченко Н.И., Суринов Б.П. Концепции синергизма в радиобиологии//Радиационная биология. Радиоэкология. -1997. -Т. 37. -С. 482-487.
  • Рассохина А.В., Петин В.Г., Жураковская Г.П. Одновременное действие УФ-света и гипертермии на выживаемость и рекомбинацию дрожжей: влияние интенсивности применяемых агентов на их синергическое взаимодействие//Радиационная биология. Радиоэкология. -2000. -Т. 40. -С. 99-104.
  • Рябова С.В., Петин В.Г. Математическое описание выхода мутаций при комбинированном воздействии различных мутагенов//Генетика. -1998. -Т. 34. -С. 1151-1156.
  • Рябова С.В., Петин В.Г. Возможность прогнозирования синергических эффектов комбинированных воздействий на организменном уровне//Радиационная биология. Радиоэкология. -2000. -Т. 40. -С. 192-196.
  • Тимофеев-Ресовский Н.В., Иванов В.И., Корогодин В.И. Применение принципа попадания в радиобиологии. -М.: Атомиздат, 1968. -228 с.
  • Тиунов Л.А., Жербин Е.А., Жердин Б.Н. Радиация и яды. -М.: Атомиздат, 1977. -144 с.
  • Тхабисимова М.Д., Комарова Л.Н., Петин В.Г. Темновое восстановление диплоидных дрожжевых клеток после одновременного воздействия ультрафиолетового излучения и гипертермии//Цитология. -2002. -Т. 44. -С. 555-560.
  • Ben-Hur E. Mechanisms of the synergistic interaction between hyperthermia and radiation in cultured mammalian cells//J. Radiat. Res. -1976. -V. 17. -P. 92-98.
  • Ben-Hur E., Elkind M.M., Bronk B.V. Thermally enhanced radioresponse of cultured Chinese hamster cells: inhibition of repair of sublethal damage and enhancement of lethal damage//Radiat. Res. -1974. -V. 58.-P. 38-51.
  • Chameaud J., Perraud R., Chretien J., Masse R., Lafuma J. Lung cancerogenesis during in vivo cigarette smoking and radon daughter exposure in rats//Recent Results in Cancer Res. -1982. -V. 82. -P. 11-20.
  • Dethlefsen L.A., Dewey W.C. (Eds.) Third International Symposium: Cancer Therapy by Hyperthermia, Drugs and Radiation. -Bethesda: National Cancer Institute Monograph 61, 1982. -500 p.
  • Hahn G.W. Hyperthermia and Cancer. -N.-Y.: Plenum Press, 1982. -285 p.
  • Haynes R.H. The interpretation of microbial inactivation and recovery phenomena//Radiat. Res. -1966. -Suppl. 6.-P. 1-29.
  • Johnson H.A., Pavelec M. Thermal enhancement of thio-TEPA cytotoxicity//J. Natl. Cancer Inst. -1973. -V. 50. -P. 903-908.
  • Kanno J., Onodera H., Furuta K., Maekawa A., Fasuga Т., Hayashi Y. Tumor-promoting effects of both iodine deficience and iodine excess in the rat thyroid//Toxicol. Pathol. -1992. -V. 20. -P. 226-235.
  • Kim J.K. Petin V.G. Theoretical conception of synergistic interactions//Korean J. Environ. Biol. -2002. -V. 20. -P. 277-286.
  • Kim J.K., Petin V.G., Zhurakovskaya G.P. Exposure rate as a determinant of synergistic interaction of heat combined with ionizing or ultraviolet radiations in cell killing//J. Radiat. Res. -2001. -V. 42. -P. 361-365.
  • Kumar A., Kiefer J., Schneider E., Crompton N.E.A. Inhibition of recovery from potentially lethal damage by chemicals in Chinese hamster V79 A cells//Radiat. Environ. Biophys. -1985. -V. 24. -P. 89-98.
  • Kumar A., Kiefer J., Schneider E., Crompton N.E.A. Enhanced cell killing, inhibition of recovery from potentially lethal damage and increased mutation frequency by 3-aminobenzamide in Chinese hamster V79 cells exposed to X-rays//Int. J. Radiat. Biol. -1985. -V. 47. -P. 103-112.
  • Leenhouts H.P., Chadwick K.H. An analysis of synergistic sensitisation//Br. J. Cancer. -1978. -V. 37, Suppl. 3.-P. 198-201.
  • Leenhouts H.P., Sijsma M.J., Cebulska-Wasilewska A., Chadwick K.H. The combined effect of DBE and X-rays on the induction of somatic mutations in Tradescantia//Int. J. Radiat. Biol. -1986. -V. 49. -P. 109-119.
  • Li G.C., Evans R.G., Hahn G.M. Modification and inhibition of repair of potentially lethal X-ray damage by hyperthermia//Radiat. Res. -1976. -V. 67. -P. 491-501.
  • Murthy M.S.S., Deorukhakar V.V., Rao B.S. Hyperthermic inactivation of diploid yeast and interaction of damage caused by hyperthermia and ionizing radiation//Int. J. Radiat. Biol. -1979. -V. 35. -P. 333-341.
  • Mills M.D., Meyn R.E. Effects of hyperthermia on repair of radiation-induced DNA strand breaks//Radiat. Res. -1981. -V. 87. -P. 314-328.
  • Ohshima M., Ward J. Dietary iodine deficiency as a tumor promotor and carcinogen in male F344/NCr rats//Cancer Res. -1986. -V. 46. -P. 877-883.
  • Pakhomova O.N., Tsyb T.S. Mutagenous effect and the mitotic crossing-over induction in yeasts under combined exposure to alpha-particles and gamma-rays//In: Molecular Mechanisms in Radiation Mutagenesis and Carcinogenesis/Eds. K.H. Chadwick, R. Cox, H.P. Leenhouts, J. Thacker. -Brussels: European Commission, 1994. -P. 203-206.
  • Petin V.G., Berdnikova LP. Effect of elevated temperatures on the radiation sensitivity of yeast cells of different species//Radiat. Environm. Biophys. -1979. -V. 16. -P. 49-61.
  • Petin V.G., Berdnikova LP. Responses of yeast cells to heat applied alone or combined with gamma-rays//Int. J. Radiat. Biol. -1981. -V. 39. -P. 281-290.
  • Petin V.G., Kim J.K. Universal rules of synergistic interaction and their significance in EMF application//WHO Meeting on EMF Biological Effects and Standards Harmonization in Asia and Oceania. -Seoul, Korea, 2001.-P. 116.
  • Petin V.G., Kim J.K., Rassokhina A.V., Zhurakovskaya G.P. Mitotic recombination and inactivation in Saccharomyces cerevisiae induced by (254 nm) radiation and hyperthermia depend on UV fluence rate//Mutation Research. -2001. -V. 478. -P. 169-176.
  • Petin V.G., Kim J.K., Zhurakovskaya G.P., Dergacheva LP. Some general regularities of synergistic interaction of hyperthermia with various physical and chemical inactivating agents//Int. J. Hyperthermia. -2002.-V.18.-P. 40-49.
  • Petin V.G., Kim J.K., Zhurakovskaya G.P., Rassokhina A.V. Mathematical description of synergistic interaction of UV light and hyperthermia for yeast cells//J. Photochem. Photobiol. B: Biology. -2000. -V. 55. -P. 74-79.
  • Petin V.G., Komarov V.P. Mathematical description of synergistic interaction of hyperthermia and ionizing radiation//Mathem. Biosci. -1997. -V. 146. -P. 115-130.
  • Petin V.G., Zhurakovskaya G.P. The peculiarities of the interaction of radiation and hyperthermia in Saccharomyces cerevisiae irradiated with various dose rates//Yeast. -1995. -V. 11. -P. 549-554.
  • Petin V.G., Zhurakovskaya G.P., Komarova L.N. Mathematical description of combined action of ultrasound and hyperthermia on yeast cells//Ultrasonics. -1999. -V. 37. -P. 79-83.
  • Petin V.G., Zhurakovskaya G.P., Pantukhina, A.G., Rassokhina A.V. Low doses and problems of synergistic interaction of environmental factors//In: "Low Dose of Radiation: Are They Dangerous?"/E.B. Bur-lakova (Editor). -New York: Nova Science Publishers Inc, 2000. -P. 155-180.
  • Raaphorst G.P., Azzam E.I., Feeley M.M. Potentially lethal radiation damage repair and its inhibition by hyperthermia in normal hamster cells, mouse cells, and transformed mouse cells//Radiat. Res. -1988. -V. 113.-P. 171-182.
  • Reynolds M.C., Brannen J.P. Thermal enhancement of radiosterilization//Radiation Preservation of Food. -Vienna: International Atomic Energy Agency, 1973. -P. 165-176.
  • Reynolds M.C., Garst D.M. Optimizing thermal and radiation effects for bacterial inactivation//Space Life Sci.-1970. -V. 2. -P. 394-399.
  • Segaloff A., Pettigrew H.M. Effect of radiation dosage on the synergism between radiation and estrogen in the production of mammary cancer in the rat//Cancer Res. -1978. -V. 38. -P. 3445-3452.
  • Shakhtarin V.V., Tsyb A.F., Stepanenko A.F., Lushnikov E.F., Snykov V.P., Orlov M.Yu., Trofimova S.F. Iodine deficiency and thyroid cancer morbidity following the accident at the Chernobyl power plant//Radiation and Thyroid Cancer/Ed. by G. Thomas, A. Karaoglou, E.D. Williams. -Singapure, New Jersey, London, Hong Kong: Word Scientific, 1999. -P. 277-282.
  • Stewart F.A., Denekamp J. Combined X-rays and heating: is there a therapeutic gain?//In: Cancer Therapy by Hyperthermia and Radiation/Ed. by С Streffer. -Baltimore-Munich: Urban & Schwarzenberg, 1978. -P. 249-250.
  • Streffer C, Miiller W.-U. Radiation risk from combined exposures to ionizing radiations and chemicals//Adv. Radiat. Biol. -1984. -V. 11. -P. 173-210.
  • Streffer C., Vaupel P., Hahn G. Biological Basis of Oncologic Thermotherapy. -Berlin: Springer Verlag, 1990.-418 p.
  • Tobias C.A. The repair-misrepair model in radiobiology: comparison to other models//Radiat. Res. -1985. -V. 104, Suppl. 8, part 2. -P. 77-95.
  • Trujillo R., Dugan V.L. Synergistic inactivation of viruses by heat and ionizing radiations//Biophys. J. -1972.-V. 12.-P. 92-113.
  • Urano M., Kahn J., Majima H., Gerweck L.E. The cytotoxic effect of cis-diamminedichloroplatinum (II) on culture Chinese hamster ovary cells at elevated temperatures: Arrhenius plot analysis//Int. J. Hyperthermia. -1990.-V. 6.-P. 581-590.
  • Zaider, M., Rossi H.H. The synergistic effects of different radiations//Radiat. Res. -1980. -V. 83. -P. 732-739.
  • Zyb A.F., Petin V.G., Rudakov I.A. Some regularities of cell radiosensitivity modification//Studia Bio-physica. -1981. -V. 86. -P. 43-44.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp