Биологические науки/9. Биохимия и биофизика
Насртдинов И.Г., д.б.н. Князева О.а.
Башкирский
государственный медицинский университет
АЛКОГОЛЬ И ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Необходимость
изучения сочетанного действия ионизирующего излучения
и алкоголя возникла после аварии на Чернобыльской АЭС
в связи с распространением мнения о положительном действии алкоголя на
радиационные повреждения организма.
Идея о
возможных защитных свойствах этилового спирта появилась в ходе поисков средств,
способных повысить устойчивость организма к облучению, за счет снижения
содержания кислорода в тканях при введении легко окисляющихся соединений
(этанола, глюкозы, фруктозы и др.), в результате чего клетка делится не так
активно и количество повреждений от радиации значительно уменьшается. Самые
эффективные из радиопротекторов увеличивают сопротивляемость радиации примерно
в два раза.
Этанол
увеличивает устойчивость к радиации в 1,13 раза, но одновременно он разрушает
молекулы витаминов, которые сами являются радиопротекторами. Так, применение
этанола в транквилизирующей дозе (2,25 г/кг веса) в течение 15 суток до и 15
суток после облучения значительно снижало гибель экспериментальных животных.
Однако при этом влияние алкоголя на репродуктивную функцию животных проявлялось
в усугублении негативного воздействия ионизирующего излучения [1].
Были
проведены специальные исследования для выяснения влияния этанола при облучении
на структуры головного мозга крыс. У животных стимулировалось развитие
церебрального лучевого синдрома путем воздействия гамма-излучения на область
головы. В результате этого были выявлены существенные нарушения в области
межнейронных контактов. Воздействие ионизирующего излучения приводило к
преобладанию деструктивных изменений. Пороговые дозы этанола вызывали
аналогичные, но менее выраженные поражения нервной системы. Введение этанола в
пороговой дозе до облучения не вносило изменений в развитие постлучевых
процессов. Введение же до облучения транквилизирующих доз этанола приводило к
синергизму эффектов радиации и алкоголя. Кроме того, проявлялась способность этанола
вызывать значительную гидратацию клеток, что обусловлено его мембранотропным
влиянием. При сочетанном воздействии облучения и этанола этот эффект
усиливался, приводя к гипергидратации мозговых структур [2].
При
исследовании влияния этанола на слизистую оболочку кишечника облученных и
необлученных животных был обнаружен радиопротекторный эффект в состоянии
барьерной функции и некоторых показателей обмена веществ.
Совместное
действие алкоголя и малых доз ионизирующего излучения часто приводит к тому,
что преобладающими в реакциях органов и систем становятся эффекты, типичные при
воздействии алкоголя [3].
Под
действием алкоголя происходят изменения в иммунной системе, которые проходят
две фазы развития. Первая, кратковременная (в начале употребления алкоголя в
небольших дозах), характеризуется стимуляцией отдельных звеньев естественного
иммунитета - фагоцитарной активности, числа B-лимфоцитов. Вторая фаза вызывает
стойкое угнетение естественного иммунитета: в первую очередь снижается
активность T-лимфоцитов и особенно T-супрессоров. Полагают, что в основе
поражения иммунной системы лежит повреждение тимус-зависимого звена иммунитета,
включающее начальный этап в виде повышения под влиянием ионизирующего излучения
уровня аутоантител, реагирующих с эпителиальными клетками тимуса, промежуточный
этап - подавление этими аутоантителами секреции тимусных гормонов и конечный
этап - формирование нарушения функциональной активности и дефицита Т-лимфоцитов
вследствие недостаточного содержания гормонов тимуса в циркуляции. Причиной
этих нарушений является поражение микроокружения тимуса, в котором радиационное
воздействие играет пусковую роль. Это способствует развитию аутоиммунных
реакций, при которых в крови увеличивается количество белков, способствующих
разрушению тканей собственного организма (у страдающих алкоголизмом, как
правило, наблюдается повышенная выработка аутоантител к специфическим антигенам
ткани мозга, печени, что постепенно разрушает эти органы) [5].
Показано,
что действие ионизирующего излучения вызывает сходные изменения реагирования
иммунной системы организма, а при совместном действии ионизирующего излучения и
алкоголя, в ответных реакциях организма преобладают эффекты, типичные для
воздействия алкоголя, причем независимо от способа облучения. Последнее
обстоятельство особенно важно в связи с данными о влиянии алкоголя на органы,
регулирующие всасывание радионуклидов в кишечнике, и на метаболизм (обмен
веществ) некоторых микроэлементов [4].
При авариях
на АЭС, формирование поглощенной дозы происходит в основном за счет
радионуклидов йода. Экспериментально выявлено, что после однократного введения
йода-125 в организме животного, получающего алкоголь с водой ежедневно в
течение 2 месяцев, в два раза снижалось накопление йода-125 в щитовидной
железе, яичниках, гипофизе, надпочечниках, т.е. в тех органах, в которых обычно
задерживается введенный радионуклид. При этом уменьшение накопления йода-125
оказалось прямо пропорционально концентрации этанола, вводимого животному.
Однако этот эффект не является универсальным: этанол по-разному влияет на
выведение из организма различных радионуклидов. Так, в экспериментах со
стронцием-90 и полонием-210 не обнаружено заметного влияния алкоголя на
характер и уровень накопления этих радионуклидов в костях и почках животных.
Поступление
в организм животных одновременно этанола и стронция-90 нормализовало показатели
бактерицидности и концентрацию аутоантител в печеночной ткани, что
свидетельствует о положительном влиянии этанола на начальных стадиях введения
радионуклида. Но длительное употребление этанола уничтожало первоначальный
защитный эффект и к 12-му месяцу у мышей обнаруживался синергизм эффектов
алкоголя и стронция-90. Хроническое воздействие цезия-137 и стронция-90 в
сочетании с действием алкоголя снижало продолжительность жизни животных, а
также приводило к уменьшению количества самок, обладающих репродуктивной
способностью, вызывало увеличение числа мертвых эмбрионов и случаев гибели
новорожденных [2].
Возможно
алкоголь "выводит радиацию" и тем самым предохраняет организм от
вредного последствия её воздействия - появления опухолей?
Если под
"радиацией" понимать радионуклиды, которые поступают вместе с пищей и
всасываются в кровь, то нет данных о том, что алкоголь препятствует их
всасыванию, скорее, напротив. Ускорить выведение уже циркулирующих в крови
водорастворимых радионуклидов (радиоактивного цезия) путём приёма спиртного
действительно можно. Это происходит за счёт мочегонного действия этанола. Но с
мочой возможно выведение лишь ничтожной их доли, а радионуклиды, уже
включившиеся в состав тканей (например, радиоактивный стронций в костях),
останутся на месте. Несмотря на то, что этанол способен "гасить"
свободные радикалы in vitro - возбуждённые молекулы, образующиеся под действием
ионизирующего излучения, - для реализации такого его действия в организме
человека нужна слишком большая доза спиртного, которая несопоставима с жизнью.
Сравнительных
данных о том, как часто развивались злокачественные опухоли у пьющих и
трезвенников после облучения в результате атомного взрыва в Хиросима и
Нагасаки, нет. Особо трудно определить такую зависимость среди пострадавших в
результате аварии на ЧАЭС: во-первых, потому, что прошло ещё относительно мало
времени, во-вторых, предстоят большие трудности с формированием контрольной
группы лиц, т.е. непьющих [3].
Алкоголь
внесен в официальный перечень канцерогенов для человека. Антиалкогольная
пропаганда должна включаться в систему профилактики рака. Японские
исследователи полагают: поскольку у алкоголиков развивается витаминная
недостаточность, риск развития рака у них можно снизить назначением тиамина,
рибофлавина, никотинамида и витаминов антиоксидантного действия. Можно ли
употреблять спиртные напитки онкологическому больному? Известно, что при этом
плохо переносится химиотерапия: циклоспорин может вызвать психические
расстройства, а рифампицин, пиразинамид и этионамид – оказать повреждающее
воздействие на печень. Прием алкоголя перед сеансами лучевой терапии резко
увеличивает возможность появления нежелательных лучевых реакций у больного.
Таким
образом, идея о том, что этиловый спирт выводит радиоактивные вещества из
организма и снижает вредное воздействие внешнего облучения, по всей видимости,
является заблуждением: вред от приема алкоголя значительно превышает то
минимальное полезное действие, которое он оказывает на облучаемые клетки.
Литература
1.
Ермолаева-Маковская А. П., Рамзаев П. В., Троцкая М. Н., Шубина В.М. Сочетанное
действие внутреннего облучения и алкоголя у экспериментальных животных /
Актуальные вопросы радиационной гигиены. Докл.Всес. конф. Обнинск. – М., 1983.
2.
Радиационные поражения: Учебное пособие / Авт.-сост.: Г. М. Батян, С. И.
Судник, Л. Г. Капустина. – Мн.: БГУ, 2005. – 20 с.
3.
Яблоков А.В. Миф о безопасности малых доз радиации [Электрон. ресурс] – 2011.
–
[Дата обращения: 18 апр. 2013].
4.
Green C. R. Chronic prenatal ethanol exposure increases apoptosis in the
hippocampus of the term fetal guinea pig / C. R. Green, S. M. Kobus, Y. Ji //
Neurotoxicol. Teratol. 2005. - Vol. 27, N 6. - P. 871-881.
5.
Kolb J. E. BDNF enhancement of postsynaptic NMDA receptors is blocked by
ethanol / J. E. Kolb, J. Trettel, E. S. Levine // Synapse.- 2005.- Vol. 55, N
l.-P. 52-57.