Репродуктивная форма гибели клеток

Как указывалось ранее, радиационное повреждение уникальных молекул ядерной ДНК имеют особо важное значение для развития лучевого процесса. Однако, если дело идет о ДНК в неделящих­ся клетках, повреждение "немых" участков ее цепей может и не сказаться существенно на функциях этих клеток.

Для пролиферирующих же клеток значение повреждения ДНК трудно переоценить. Необходимым подготовительным этапом к делению клетки является репликативный синтез ДНК, схема которого показана на рисунке. Двойная спираль ДНК разделяется на две самостоятельные нити, и на каждой из образовавшихся одиночных цепей, став­шими матрицами, достраивается парная к ней путем последовательного присоединения нуклеотидов, комплементарных матричным. В конце концов, генетическая ин­формация удваивается, и клетка оказывается готовой к делению.

Если в результате облучения возникли пов­реждения ДНК, например, двойные разрывы или сшивки, нормальная репликация делается невозможной. При формировании хромосом повреждения ДНК проявляются возникновением мостов, фрагментов и других типов хромосомных аберраций, многие из которых ле­тальны, поскольку невозможно равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками. Эта форма гибели клеток в митозе получила наименование репродуктивной ги­бели.

Количество повреждений ДНК, возникающих в результате об­лучения достаточно велико. Так, например, при облучении в дозе 1 Гр, в каждой клетке человека возникает около тысячи одиноч­ных и ста-двухсот двойных разрывов. Каждое из этих событий могло бы иметь фатальные последствия, если бы не существовало упоминавшихся ранее систем, способных ликвидировать большинство возникших повреж­дений ДНК. Клетки, успевшие репарировать повреждения ДНК до вступления в фазу митоза, способны к нормальному делению. Вызываемое облучением торможение про­цессов подготовки к делению объективно может благоприятно сказаться на судь­бе клетки, поскольку в результате увеличивается время, необходимое для репарации лучевого повреждения. Сейчас большинство исследователей считает, что непосредс­твенной причиной репродуктивной гибели клеток являются нерепа­рированные повреждения ДНК, прежде всего, двойные разрывы це­пей и повреждения ДНК-мембранного комплекса. Морфологически клетки, погибающие по репродуктивному типу, можно выявить в ана- или метафазе митоза, обнаружив в них хромосомные аберрации.