назад

Феномен малых доз

Всегда считалось, что большие дозы облучения наносят серьезный вред организму, а маленькие — практически никакого. Но если первое бесспорно, то с малыми дозами не все так однозначно. 

Заместитель директора института биохимической физики имени Н. Эмануэля Елена БУРЛАКОВА рассказывает о малоизвестных закономерностях взаимодействия живых организмов с малыми и сверхмалыми дозами облучения.

— Елена Борисовна, давайте сразу уточним, какие дозы радиации считать малыми?

— Научный комитет по атомной энергии при ООН относит к малым дозам излучение менее 20 рентген. Но такого рода определения не подходят , например, для радиоустойчивых организмов. На мой взгляд, более удачное определение дал А.М.Кузин, назвав малыми те дозы, при которых эффект меняет знак — скажем, когда подавление клеточного роста сменяется стимуляцией.

— Итак, в чем же заключается феномен низкоинтенсивного излучения?

— Исследованиями доказано, что облучение в малых дозах вызывает многочисленные структурные перестройки в клетках, приводя к изменению их функциональной активности. Более того, когда мы воздействуем на клеточную мембрану, облучая весь организм, практически одинаковые изменения происходят и при очень больших, и при очень малых дозах. То есть малыми дозами радиации можно, например, убить клетку также, как и большими. Разумеется, речь идет не о разовом, а длительном воздействии.

Никакого противоречия с фундаментальной наукой здесь нет: в силу биологической организации любого живого существа организм может давать разные ответы на разные концентрации. И не обязательно они будут подчиняться линейной зависимости «доза —эффект». В большинстве случаев максимальный эффект наблюдается именно в определенных интервалах малых доз, разделенных между собой «мертвыми зонами»,в которых не происходит никаких изменений. Есть, кстати, такие интервалы малых доз облучения (иногда их называют окнами), на которые организм реагирует даже сильнее, чем на более высокие дозы.

— Чем это объясняется?

— На малые дозы не реагируют наши системы репарации (восстановления). Человек, в принципе, лучше подстраивается под средние воздействия: справиться с очень сильным, как правило, не хватает ресурса, а слишком слабое мы просто не чувствуем. Наш организм не распознает малые дозы облучения как опасность, не мобилизуется, не пытается адаптироваться, словом, не защищается.

Одно из глубочайших заблуждений - полагать, что в нашем организме хорошо развиты все репарационные системы. Мол, если мы при 100 рентгенах можем что-то восстановить, то уж при 1 рентгене обязательно ликвидируем повреждения. Но 99 процентов неприятностей, которые мы можем «снять» при высокой дозе и мощности, остаются при малых. Стоит чуть увеличить мощность, и мы попадаем в более благоприятные условия—организм начинает работать, спасать себя.

— А почему мы не воспринимаем слабое облучение как вред?

— Это «программная» ошибка. А вернее, это и есть естественный отбор. Мы запрограммированы на жизнь в определенных условиях - атмосферное давление, ионизирующее излучение, состав воздуха и т.д. Организм не может отвечать на любое отклонение от нормы набором защитных реакций. Поэтому выживает тот, у кого все-таки получается адаптироваться.

— От чего зависит радиочувствительность?

— От очень многих факторов, например от объема ДНК, от работы ферментов, отвечающих за репарацию. Я бы связала все эти факторы в систему адаптации. Ее состоянием и определяется радиочувствительность конкретного человека: в работе системы появляется сбой — радиочувствительность повышается. Кстати, постоянное низкоинтенсивное облучение может сделать нас более чувствительными к действию самых разных повреждающих факторов помимо радиации. Известно ведь, что на облученных территориях больше не только лейкозов, но и инфарктов, инсультов… 

— Каков механизм действия малых доз радиации?

— Слабое облучение действует опосредованно, запуская механизмы геномной регуляции. Например, можно спровоцировать апоптоз - запрограммированную гибель клетки. Просто высокие дозы радиации приводят к гибели, непосредственно повреждая молекулу ДНК, а малые – через экспрессию гена и появление белков, которые и запустят механизм запрограммированной гибели.

— Большие дозы - плохо, и малые - плохо…

— Нет, облучение в малых дозах может вызвать самые разные эффекты — не только повреждения. Кстати, тот же апоптоз для организма в целом может быть очень положительным явлением, например, когда самоуничтожается раковая клетка. На слабое облучение организм может дать «адаптивный ответ» - клетки перестроят свой метаболизм таким образом, чтобы встретить большую дозу во всеоружии. Малые дозы могут вызвать и стимулирующий эффект - гормезис.
Радиоактивность в принципе не надо воспринимать исключительно как вред. Благодаря наличию радиационного фона в нашем организме индуцируются очень важные процессы. — Но ведь под действием радиоактивности образуются свободные радикалы, а это—плохо!

— Нет. Так считали очень долгое время, но на самом деле свободнорадикальные реакции необходимы нам, как воздух. На них строятся регуляторные системы организма, а также фагоцитоз, например. В ДНК без участия свободных радикалов не восстанавливаются повреждения. Известно, что животные, которых экранировали от радиационного фона в специальных клетках, не могли нормально развиваться.

— И все-таки, раз уж малые и даже сверхмалые дозы могут привести к повреждениям, стоит, наверное, пересмотреть беспороговый подход к оценке радиационного риска? — Риск нельзя вычислять для всего интервала доз, которые получила та или иная популяция. Риск будет разным в разных дозовых интервалах и рассчитывать его надо для определенной дозы и мощности излучения.

Для наглядности приведу такой пример. Можно получить 100 рентген за один раз, а можно растянуть эту дозу на длительное время. И в этом случае 100 рентген единовременно - это хуже. Доза в 15 рентген - и сразу, и частями - даст примерно одинаковые последствия. А вот 1 рентген, полученный за раз, может нанести меньший вред, чем та же доза, растяну тая на несколько приемов, скажем, в течение месяца.
— Почему наши нормы радиационной безопасности до сих пор этого не учитывают?

— Долгое время вся радиобиология занималась именно большими дозами, потому что в первую очередь продумывалась защита от атомного оружия. Малые дозы интересовали в основном специалистов, изучающих стимулирующий эффект радиации. Многие и это считали глупостью –явления гормезиса не воспринимали всерьез.

И сегодня полученные нами результаты далеко не всех убеждают. Во-первых, у нас действительно нет достоверной статистики по заболеваемости, а это основная доказательная база для того, чтобы менять НРБ. Мы располагаем лишь качественными результатами экспериментов, хотя они и неоспоримы. А во-вторых, есть же ведомственные интересы. Большинство наших радиобиологов и атомщиков не заинтересованы пересматривать нормы, ведь в этом случае за ущерб, нанесенный здоровью, придется платить компенсацию. — Вы пока проигрываете этот «бой»?

— Истина может проиграть сражение, но не войну. С эффектами, которые возникают при действии малых доз облучения, нельзя не считаться. Все равно к этому придут. Я недавно получила письмо от австралийских коллег, которые совершенно независимо от нас изучали влияние малых доз на организм и получили те же результаты, один к одному. Никита Николаевич Моисеев, создавший вместе с Владимиром Александровым модель «ядерной зимы», уже в конце своей жизни пришел к выводу, что не менее опасно малое, но постоянное воздействие самых разных факторов, в том числе и радиации. Он полагал, что при больших дозах биосфера «срывается» из-за нехватки сил на адаптацию, а при малых -погибает, потому что не знает о том, что должна адаптироваться, и не запускает защитные механизмы.

Беседу вела Мария НАДЕЖКИНА
Журнал "Барьер безопасности" №2 2005