Влияние антибиотиков на генетический эффект облучения у млекопитающих впервые было изучено в работе Щао Вэй Ван, Ду Гул, Чтом Хань. Стреп­томицин в низких концентрациях (0,5-1 мг/мышь) вызывал уменьшение индукции хромосомных перестроек в половых клетках в среднем на 50 %, а в более высоких (3-5 мг/мышь) был неэффективным в защите от радиомутаций и повысил час­тоту спонтанных мутаций.

Хлорамфеникол и митомицин С исследовались на мышах. В результате исследований установлено, что хлорамфе­никол повышает выход ДЛМ в сперматозоидах более чем на 50 %, не влияя на радиочувствительность сперматид и не ока­зывая мутагенного действия. В то же время митомицин С ока­зался мутагеном для всех стадий сперматогенеза и проявил выраженный синергический эффект в сперматоцитах. Посколь­ку митомицин является ингибитором биосинтеза ДНК, было предположено, что синергический эффект в сперматоцитах является следствием взаимодействия ионизирующей радиа­ции и митомицина во время синтеза ДНК. Показано так­же, что внутрибрюшинные инъекции митомицина С увеличи­вают частоту индуцированных облучением мутаций специфи­ческих локусов в сперматогониях мышей.

Митомицин С исследовался и на дрозофиле. Результа­ты показали, что сам антибиотик вызывает высокую частоту мутаций на всех стадиях сперматогенеза. Примененный же перед облучением, митомицин проявляет аддитивное дейст­вие. Однако на стадиях поздних сперматид и ранних сперма-тоцитов суммарная часть мутаций уменьшается, а на стадии сперматогониев увеличивается. На основании этого автором сделан вывод, что снижение уровня радиомутаций под влия­нием митомицина С, как и актиномицина Д, на стадиях спер­матид и сперматоцитов является следствием ингибирования репликации ДНК.

Интересно, что полученный при исследовании митомици­на С противоположный результат (синергический эффект на стадии сперматоцитов) автор одной работы также объяснял спо­собностью данного антибиотика ингибировать биосинтез ДНК. В этом случае синергический эффект, по мнению автора, явля­ется следствием взаимодействия ионизирующей радиации и митомицина во время синтеза ДНК. При дальнейшем исследо­вании митомицина С было обнаружено, что он снижает частоту частичных видимых мутаций в 12 локусах, но не влияет на выход полных мутаций такого типа.

Результаты, полученные при испытании антибиотиков в качестве возможных протекторов против генетического дей­ствия облучения, трудносопоставимы, так как в большинстве исследований применялись различные методики и, в частно­сти, разные генетические тесты. Но даже в тех редких случаях, когда условия эксперимента были достаточно однородными, результаты оказывались разными (табл. 2,3).

ФЕНОЛЫ

Первые исследования влияния кислорода на гене­тическую радиочувствительность половых клеток показали, что облучение в кислороде повышает частоту радиомутаций, в то время как аноксия оказывает явное защитное действие. В дальнейшем была тщательно изучена роль кисло­рода и азота в радиационном поражении клеток, находящихся на различных стадиях сперматогенеза у дрозофилы.

Возможность изменения радиочувствительности зароды­шевых клеток под влиянием таких факторов, как гипоксия или облучение в кислороде, явилась предпосылкой для иссле­дования некоторых химических соединений - модификаторов метаболизма.

Так, в 1961 г. появилась работа, в которой сообщалось об исследовании ДНФ. Это вещество разобщает дыхание и окис­лительное фосфорилирование, не прерывая транспорта элект­ронов в дыхательной цепи. При введении ДНФ личинкам дро­зофилы двумя способами (скармливание и инъекции) была уменьшена частота рецессивных летальных мутаций, трансло­каций и нехваток, индуцируемых облучением в дозе 1000Р в сперматоцитах. В среднем защитный эффект составлял от 50 до 80 %.

Аналогичный эффект, хотя и меньший в количественном отношении, получен в другой работе при исследовании влияния ДНФ. Работа проведена также и на дрозофиле, препарат инъе­цировали в той же концентрации, изучались также спермато-циты, облученные в такой же дозе 1000 Р. Однако Стегер иссле­довал частоту ДЛМ и получил уменьшение этого типа радио­мутаций на 12 %.

Этот препарат исследовала Абелева Э.А. для выяснения вопроса, не влияет ли он на зрелые половые клетки дрозофилы. Ока­залось, что ДНФ эффективно защищает сперматиды (частота ре­цессивных летальных мутаций снижается на 30 %), но не защи­щает спермии. Однако в работе Иващенко Н.И. защита спермиев была осуществлена с помощью инъекции 2,4-динитрофенола, причем при увеличении концентрации препарата от 0,15 до 0,30 мкг на муху эффективность защиты увеличивалась с 30 до 50 %. При дальнейшем увеличении концентрации до 0,45 мкг защит­ный эффект не был обнаружен. Интересно отметить, что ДНФ в концентрации 0,30 мкг на муху оказал защитное действие не только на спермии, но и на радиочувствительные стадии -сперматиды и сперматоциты.

Таким образом, согласно работе Иващенко Н.И. эффективность ДНФ меняет­ся в зависимости от его концентрации. Поэтому отсутствие за­щиты спермиев в работе Абелевой Э.А. отнюдь не противоречит полу­ченным позднее результатам. Сравнивать эти работы трудно, несмотря на один и тот же объект исследования, одинаковые тесты и дозы облучения. Дело в том, что Иващенко Н.И. использовал инъекции препарата в строго определенной кон­центрации - от 0,06 до 0,45 мкг на муху, в работе же Абелевой Э.А. пре­парат скармливался с питательной средой в концентрации 0,5 мг/мл среды, что не дает сведений о количестве препарата, поступившего в организм дрозофилы.

Тем не менее в работах, выполненных по сходным методи­кам, получены аналогичные результаты. Во всех этих исследо­ваниях показано, что 2,4-динитрофенол защищает от мутагенного действия облучения радиочувствительные стадии дрозо­филы, а в работе Иващенко Н.И., кроме того, получено снижение частоты радиомутаций в спермиях.

Исключение составляет работа, выполненная также на дрозофиле, в которой ДНФ оказался неэффективным. Таким образом, некоторые фенолы, такие, например, как ДНФ, спо­собны защищать половые клетки дрозофилы от мутагенного действия ионизирующей радиации (табл. 2.4). К сожалению, в литературе нет сведений о влиянии этого препарата на гене­тический эффект облучения у млекопитающих.

Противопоказанием применения ДНФ в качестве радиопро­тектора служит его метаболическая активность, поскольку ве­щество препятствует окислительному фосфорилированию и является ассимиляторным ядом, так как может заменить' нор­мальное вещество в физиологических реакциях благодаря хи­мическому сходству с ним. Поскольку проводившиеся более 20 лет (с 1953 по 1975 г.) исследования показали, что тра­диционные радиопротекторы малоэффективны в защите поло­вых клеток животных от мутагенного действия облучения, поиски антимутагенных препаратов были перенесены в дру­гую область. Внимание исследователей привлекли природные соединения, представляющие интерес по двум причинам. Во-первых, известно, что некоторые виды живых организмов об­ладают высокой радиоустойчивостью. Следовательно, внутри организма существуют какие-то факторы резистентности. По­скольку в живой природе можно обнаружить такие совершен­ные формы и реакции, которые-намного превосходят приду­манные человеком аналоги, то поиски веществ, „созданных" эволюцией для защиты организма от облучения, могут быть весьма перспективными.