Вредное воздействие малых доз радиации? (теория мишени и др)

[Alexy]

Так може на мышах в лаборатории (или на чернобыльских полевках) исследовано влияние разных доз радиации и построен ГРАФИК зависимости вредного эффекта от полученной индивидом дозы?
(Его бы потом можно было бы экстраполировати на людей с учетом того, что мыши имеют, если не ошибаюся, более низкую радиочувствительность)

[Fangorn]

Вопрос действительно интересный.
1) Для больших доз такой график еще в 20-ые годы строил Мёллер на дрозофилах. Для простоты изучались только доминантные летальные мутации у потомства. Была получена ЛИНЕЙНАЯ зависимость ВЕРОЯТНОСТИ возникновения мутации от ДОЗЫ в весьма широком диапазоне (смертность, насколько помню, от процентов до десятков процентов).
Разумеется, все это относится к эффектам, вызванным мутацией в одной клетке (мутации у потомства, рак). У острой лучевой болезни никакой линейности нет (но там все видимые проявления довольно хорошо описаны, и возникает острая болезнь ТОЛЬКО при высокой дозе).
2) Механизм линейности мне не совсем ясен. В учебниках пишут, что эукариотические клетки как раз являются МНОГОУДАРНЫМИ. Насколько я понял, речь идет о том, что ОДНА радиоактивная частица тем или иным образом вызывает НЕСКОЛЬКО повреждений в близко расположенной молекуле (например, в соседних участках молекулы ДНК). Это подтверждается тем, что альфа-излучение (создающее густую плотность ионов/радикалов вдоль траектории одной частицы) действует на эукариотические клетки в ~10 раз сильнее, чем гамма-излучение такой же суммарной ионизирующей силы. Т.е. для альфа-частицы выше вероятность, что два образованных ей радикала окажутся рядом и поразят одну и ту же молекулу.
(На E. coli разница между альфа- и гамма- почему-то отсутствует. Мб (но это уже мой домысел), что ДНК E.coli почти постоянно реплицируется, и есть "расплетенные" участки, где достаточно испортить одну нить - репарация невозможна).
Если это верно, то никакого "порога" у радиации быть не может и линейность должна начинаться от нуля.

[Fangorn]

Но вообще, насколько я понял, эти вопросы исследованы недостаточно.
Если кто знает литературу, количественно описывающую процесс возникновения мутаций - сообщите плиз.

[Alexy]

количественно описывающую процесс возникновения мутаций

В смысле подробное описание молекулярных процессов
Или Вы наверное что-то другое имели под количественным описанием?

[Fangorn]

Нет, я имел в виду "количественно описывающую, насколько часто возникают мутации каждого типа (на худой конец - все, или одного какого-нибудь типа) в конкретных условиях".
Например, на сколько вырастет вероятность разрыва хромосомы у мыши, если уровень радиации вырастет на 1 зиверт.
Или - с какой вероятностью такой разрыв происходит в "обычных" условиях.

Пока единственные конкретные данные, к-рые у меня есть:
Повышение радиации на 1 Зв вызывает у дрозофил повышение вероятности доминантных летальных мутаций у потомства на 0.3% ;
Замена конкретного нуклеотида на другой происходит у человека в обычных условиях с вероятностью 1/62000000 на поколение, а у мыши - с вероятностью 1/90000000.

[Alexy]

Не знаю, удалося ли набрать на мышах статистику по мутациям?
Ведь мутации от радиации возникают реже болезней
Да и большинство (особенно точеч) мутаций, как я понимаю, не обнаржить без полного секвенирования генома

[Сергей]

Так може на мышах в лаборатории (или на чернобыльских полевках) исследовано влияние разных доз радиации и построен ГРАФИК зависимости вредного эффекта от полученной индивидом дозы?

Вот тут о результатах такого исследования, только 20-ти летней давности:

http://groh.ru/gro/chem/vasilen.html

Тезис, о линейном воздействии малых доз радиации, ИМХО, не верен. Всё живое на Земле за миллиарды лет адаптировалось к естественному радиационному фону. Например, в теле человека содержится 5 кВк 40К. То есть, каждую секунду в нас с вами распадается 5 тысяч атомов калия. Опыты по содержанию животных в отсутствии естественного фона показали, что продолжительность их жизни при этом уменьшается.
Небольшое увеличение фона (раз в 10) приводит к активизации иммунных и репарационных процессов, что должно приводить к противоположному результату, например, к уменьшению числа опухолей. И при чернобыльской аварии, и на Фукусиме, главную опасность представляли короткоживущие изотопы йода - он концентрируется в щитовидной железе, вес которой, даже у взрослого - всего 20 грамм, поэтому доза облучения получается высокой.

[Humulus]

Была передача "Малые дозы радиации" в "Ночном эфире" А.Гордона. Там кратко и внятно изложены представления на сегодня по вопросу. Сам когда-то с рутрекера качал, качество не ахти, но оно там и ни к чему.

[xoper]

Люди ведь живут без видимых проблем. Только что будет с поколением потом неизвестно. Люди уже давно мутируют и что будет нового «нормального» в организме пока не изучили.

[Alexy]

Если дозы, которые набирает персонал АЭС, то насколько я ничего не помню, разрешенная для набора доза, как раз и есть та, при которой наука не может уловить эффект

Разрешенная для набора доза - это та, которая повышает риск заболеть не более, чем на какой-то там очень малый % или долю %-та.
Так как этот допустимый % очень мал, ... а число работников АЭС за всю историю их существования ещё не стало достаточно большим (да и большинство этих работников ещё не достигло достаточно большой старости), эффект "наука уловить" (по данным о персонале АЭС) пока не может

И (линейно) экстраполирует на малые дозы данные о получивших намного более высокие дозы Хиросимцах

[Alexy]

Вопрос действительно интересный.
1) Для больших доз такой график еще в 20-ые годы строил Мёллер на дрозофилах. Для простоты изучались только доминантные летальные мутации у потомства. Была получена ЛИНЕЙНАЯ зависимость ВЕРОЯТНОСТИ возникновения мутации от ДОЗЫ в весьма широком диапазоне (смертность, насколько помню, от процентов до десятков процентов).
Разумеется, все это относится к эффектам, вызванным мутацией в одной клетке (мутации у потомства, рак). У острой лучевой болезни никакой линейности нет (но там все видимые проявления довольно хорошо описаны, и возникает острая болезнь ТОЛЬКО при высокой дозе)

Я правильно понимаю, что Мёллер исследовал только мутации у потомства? А болезни (которые могут вызываться мутациями в соматических клетках) не исследовал?

2) Механизм линейности мне не совсем ясен. В учебниках пишут, что эукариотические клетки как раз являются МНОГОУДАРНЫМИ. Насколько я понял, речь идет о том, что ОДНА радиоактивная частица тем или иным образом вызывает НЕСКОЛЬКО повреждений в близко расположенной молекуле (например, в соседних участках молекулы ДНК). Это подтверждается тем, что альфа-излучение (создающее густую плотность ионов/радикалов вдоль траектории одной частицы) действует на эукариотические клетки в ~10 раз сильнее, чем гамма-излучение такой же суммарной ионизирующей силы. Т.е. для альфа-частицы выше вероятность, что два образованных ей радикала окажутся рядом и поразят одну и ту же молекулу.
(На E. coli разница между альфа- и гамма- почему-то отсутствует. Мб (но это уже мой домысел), что ДНК E.coli почти постоянно реплицируется, и есть "расплетенные" участки, где достаточно испортить одну нить - репарация невозможна).
Если это верно, то никакого "порога" у радиации быть не может и линейность должна начинаться от нуля

У Е.coli разница между альфа и гамма отсутствует возможно потому, что у прокариот нету того способа репарации, когда восстановление одной нити происходит по матрице второй нити

[Alexy]

Фу ты - не по второй нити, а восстановление одной хромосомы у дипоидных эукариот возможно происходит по матрице парной хромосомы (а у прокариот, которые всегда (или есть исключения???) гаплоидны, такого в принципе не может быть)?
В этой связи надо бы узнать, насколько менее радиочувствительны диплоидные эукариоты по сравнению с гаплоидными

[Alexy]

Так может на мышах в лаборатории (или на чернобыльских полевках) исследовано влияние разных доз радиации и построен ГРАФИК зависимости вредного эффекта от полученной индивидом дозы?

Вот тут о результатах такого исследования, только 20-ти летней давности http://groh.ru/gro/chem/vasilen.html

Тезис, о линейном воздействии малых доз радиации, ИМХО, не верен. Всё живое на Земле за миллиарды лет адаптировалось к естественному радиационному фону. Например, в теле человека содержится 5 кВк 40К. То есть, каждую секунду в нас с вами распадается 5 тысяч атомов калия. Опыты по содержанию животных в отсутствии естественного фона показали, что продолжительность их жизни при этом уменьшается.
Небольшое увеличение фона (раз в 10) приводит к активизации иммунных и репарационных процессов, что должно приводить к противоположному результату, например, к уменьшению числа опухолей. И при чернобыльской аварии, и на Фукусиме, главную опасность представляли короткоживущие изотопы йода - он концентрируется в щитовидной железе, вес которой, даже у взрослого - всего 20 грамм, поэтому доза облучения получается высокой

Это, кажется, называется "радиационный гормезис"?
Он имеет место у (по крайней мере некоторых) растений, насколько я помню

Если бы у людей он действительно был, то это бы приводило к нелинейной (а именно пороговой) дозовой зависимости

Кстати многомишенность можно было бы представить не только на уровне внутриклеточных мишеней (ДНК), а и на уровне клеток - если допустить, что выбраковка пораженных опасных  клеток производится имунной системой лучше в тех случаях, когда таких клеток мало, и хуже, когда их много (тогда тоже должна была бы наблюдаться пороговая дозовая зависимость)
Может ли быть что-то подобное?