Завжди вважалося, що великі дози опромінення завдають серйозної шкоди організму, а маленькі - практично ніякого. Але якщо перше безперечно, то з малими дозами не все так однозначно.
Заступник директора інституту біохімічної фізики імені М. Емануеля Олена БУРЛАКОВА розповідає про маловідомі закономірності взаємодії живих організмів з малими і сверхмалимі дозами опромінення.
- Олена Борисівна, давайте відразу уточнимо, які дози радіації вважати малими?
- Науковий комітет з атомної енергії при ООН відносить до малих доз випромінювання менше 20 рентген. Але такого роду визначення не підходять. наприклад, для радіостійких організмів. На мій погляд, більш вдале визначення дав А.М.Кузін, назвавши малими ті дози, при яких ефект змінює знак - скажімо, коли придушення клітинного росту змінюється стимуляцією.
- Отже, в чому ж полягає феномен низкоинтенсивного випромінювання?
- Дослідженнями доведено, що опромінення в малих дозах викликає численні структурні перебудови в клітинах, приводячи до зміни їх функціональної активності. Більш того, коли ми впливаємо на клітинну мембрану, опромінюючи весь організм, практично однакові зміни відбуваються і при дуже великих, і при дуже малих дозах. Тобто малими дозами радіації можна, наприклад, вбити клітину також, як і великими. Зрозуміло, мова йде не про разовому, а тривалій дії.
Ніякого протиріччя з фундаментальною наукою тут немає: в силу біологічної організації будь-якого живої істоти організм може давати різні відповіді на різні концентрації. І не обов'язково вони будуть підкорятися лінійної залежності «доза-ефект». У більшості випадків максимальний ефект спостерігається саме в певних інтервалах малих доз, розділених між собою «мертвими зонами», в яких не відбувається ніяких змін. Є, до речі, такі інтервали малих доз опромінення (іноді їх називають вікнами), на які організм реагує навіть сильніше, ніж на більш високі дози.
- Чим це пояснюється?
- На малі дози не реагують наші системи репарації (відновлення). Людина, в принципі, краще підлаштовується під середні впливу: впоратися з дуже сильним, як правило, не вистачає ресурсу, а надто слабке ми просто не відчуваємо. Наш організм не розпізнає малі дози опромінення як небезпеку, не мобілізується, не намагається адаптуватися, словом, не захищається.
Одне з найглибших помилок - вважати, що в нашому організмі добре розвинені всі репараційні системи. Мовляв, якщо ми при 100 рентгенах можемо щось відновити, то вже при 1 рентгені обов'язково ліквідуємо пошкодження. Але 99 відсотків неприємностей, які ми можемо «зняти» при високій дозі та потужності, залишаються при малих. Варто трохи збільшити потужність, і ми потрапляємо в більш сприятливі умови-організм починає працювати, рятувати себе.
- А чому ми не сприймаємо слабке опромінення як шкода?
- Це «програмна» помилка. А вірніше, це і є природний відбір. Ми запрограмовані на життя в певних умовах - атмосферний тиск, іонізуюче випромінювання, склад повітря і т.д. Організм не може відповідати на будь-яке відхилення від норми набором захисних реакцій. Тому виживає той, у кого все-таки виходить адаптуватися.
- Від чого залежить радіочутливість?
- Від дуже багатьох чинників, наприклад від обсягу ДНК, від роботи ферментів, що відповідають за репарацію. Я б пов'язала всі ці фактори в систему адаптації. Її станом і визначається радіочутливість конкретної людини: в роботі системи з'являється збій - радіочутливість підвищується. До речі, постійне низкоинтенсивное опромінення може зробити нас більш чутливими до дії самих різних факторів крім радіації. Адже відомо, що на опромінених територіях більше не тільки лейкозів, але і інфарктів, інсультів ...
- Який механізм дії малих доз радіації?
- Слабке опромінення діє опосередковано, запускаючи механізми геномної регуляції. Наприклад, можна спровокувати апоптоз - запрограмовану загибель клітини. Просто високі дози радіації призводять до загибелі, безпосередньо пошкоджуючи молекулу ДНК, а малі - через експресію гена і поява білків, які і запустять механізм запрограмованої загибелі.
- Великі дози - погано, і малі - погано ...
- Ні, опромінення в малих дозах може викликати найрізноманітніші ефекти - не тільки ушкодження. До речі, той же апоптоз для організму в цілому може бути дуже позитивним явищем, наприклад, коли самознищується ракова клітина. На слабке опромінення організм може дати «адаптивний відповідь» - клітини перебудують свій метаболізм таким чином, щоб зустріти велику дозу у всеозброєнні. Малі дози можуть викликати і стимулюючий ефект - гормезис.
Радіоактивність в принципі не треба сприймати виключно як шкода. Завдяки наявності радіаційного фону в нашому організмі індукуються дуже важливі процеси. - Але ж під дією радіоактивності утворюються вільні радикали, а це-погано!
- Ні. Так вважали дуже довгий час, але насправді вільнорадикальні реакції необхідні нам, як повітря. На них будуються регуляторні системи організму, а також фагоцитоз, наприклад. У ДНК без участі вільних радикалів не відновлюються пошкодження. Відомо, що тварини, яких екранували від радіаційного фону в спеціальних клітинах, не могли нормально розвиватися.
- І все-таки, якщо вже малі і навіть сверхмалі дози можуть призвести до пошкоджень, варто, напевно, переглянути безпорогова підхід до оцінки радіаційного ризику? - Ризик не можна обчислювати для всього інтервалу доз, які отримала та чи інша популяція. Ризик буде різним у різних дозових інтервалах і розраховувати його треба для певної дози і потужності випромінювання.
Для наочності наведу такий приклад. Можна отримати 100 рентген за один раз, а можна розтягнути цю дозу на тривалий час. І в цьому випадку 100 рентген одноразово - це гірше. Доза в 15 рентген - і відразу, і частинами - дасть приблизно однакові наслідки. А ось 1 рентген, отриманий за раз, може завдати меншої шкоди, ніж та ж доза, бійся тая на кілька прийомів, скажімо, протягом місяця.
- Чому наші норми радіаційної безпеки до сих пір цього не враховують?
- Довгий час вся біологія займалася саме великими дозами, тому що в першу чергу продумують захист від атомної зброї. Малі дози цікавили в основному фахівців, що вивчають стимулюючий ефект радіації. Багато і це вважали дурістю -явища гормезису не сприймали всерйоз.
І сьогодні отримані нами результати далеко не всіх переконують. По-перше, у нас дійсно немає достовірної статистики по захворюваності, а це основна доказова база для того, щоб змінювати НРБ. Ми маємо в своєму розпорядженні лише якісними результатами експериментів, хоча вони і незаперечні. А по-друге, є ж відомчі інтереси. Більшість наших радіобіологів і атомників не зацікавлені переглядати норми, адже в цьому випадку за шкоду, заподіяну здоров'ю, доведеться платити компенсацію. - Ви поки програєте цей «бій»?
- Істина може програти бій, але не війну. З ефектами, які виникають при дії малих доз опромінення, не можна не рахуватися. Все одно до цього прийдуть. Я недавно отримала лист від австралійських колег, які абсолютно незалежно від нас вивчали вплив малих доз на організм і отримали ті ж результати, один до одного. Микита Миколайович Моїсеєв, який створив разом з Володимиром Александровим модель «ядерної зими», вже в кінці свого життя прийшов до висновку, що не менш небезпечне мале, але постійний вплив різних чинників, в тому числі і радіації. Він вважав, що при великих дозах біосфера "зривається» через брак сил на адаптацію, а при малих -погібает, тому що не знає про те, що повинна адаптуватися, і не запускає захисні механізми.