حساسية الإشعاع

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Radiosensitivity" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (November 2009) (Learn how and when to remove this message)

حساسية الإشعاع هي القابلية النسبية للخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء أو الكائنات الحية للتأثير الضار للإشعاع المؤين .

تكون الخلايا أقل حساسية عندما تكون في الطور S ، ثم الطور G1 ، ثم الطور G2 ، وتكون أكثر حساسية في الطور M من دورة الخلية . وهذا ما يصفه "قانون بيرجونييه وتريبوندو"، الذي صيغ في عام 1906: تكون الأشعة السينية _{أكثر فعالية على الخلايا} التي لديها نشاط تكاثري أكبر. ^{[1] [2]}

ومن خلال ملاحظاتهم، استنتج الباحثون أن الخلايا السرطانية سريعة الانقسام تكون أكثر حساسية بشكل عام من غالبية خلايا الجسم. وهذا ليس صحيحًا دائمًا. فقد تكون الخلايا السرطانية تعاني من نقص الأكسجين وبالتالي تكون أقل حساسية للأشعة السينية لأن معظم تأثيراتها تتوسطها الجذور الحرة التي ينتجها الأكسجين المؤين.

وقد تبين في الوقت نفسه أن الخلايا الأكثر حساسية هي تلك التي لا تتميز بالتمايز ، وتتغذى بشكل جيد، وتنقسم بسرعة وتكون نشطة للغاية من الناحية الأيضية . ومن بين خلايا الجسم، فإن الخلايا الأكثر حساسية هي الخلايا المنوية والخلايا الحمراء ، والخلايا الجذعية البشروية ، والخلايا الجذعية المعوية. ^[3] أما الخلايا الأقل حساسية فهي الخلايا العصبية والألياف العضلية .

الخلايا شديدة الحساسية هي أيضًا خلايا بيضية وخلايا ليمفاوية ، على الرغم من أنها خلايا ساكنة ولا تلبي المعايير الموضحة أعلاه. أسباب حساسيتها غير واضحة.

ويبدو أيضًا أن هناك أساسًا وراثيًا لضعف الخلايا المتنوع تجاه الإشعاع المؤين. ^[4] وقد تم إثبات ذلك عبر العديد من أنواع السرطان وفي الأنسجة الطبيعية. ^{[5] [6]}

يمكن أن يكون الضرر الذي يلحق بالخلية قاتلاً (تموت الخلية) أو غير قاتل (يمكن للخلية إصلاح نفسها). يمكن أن يؤدي تلف الخلايا في النهاية إلى تأثيرات صحية يمكن تصنيفها إما على أنها تفاعلات نسيجية أو تأثيرات عشوائية وفقًا للجنة الدولية للحماية من الإشعاع .

إن تفاعلات الأنسجة لها حد إشعاعي لا تظهر عنده وتظهر عنده عادة عند تجاوزه. إن تقسيم الجرعة ومعدل الجرعة وتطبيق مضادات الأكسدة وعوامل أخرى قد تؤثر على الحد الدقيق الذي يحدث عنده تفاعل الأنسجة. تشمل تفاعلات الأنسجة تفاعلات الجلد (الإزالة بالشمع، والاحمرار، والتقشير الرطب)، وإعتام عدسة العين، وأمراض الدورة الدموية، وغيرها من الحالات. تم اكتشاف سبعة بروتينات في مراجعة منهجية، والتي ارتبطت بحساسية الإشعاع في الأنسجة الطبيعية: γH2AX، وTP53BP1، وVEGFA، وCASP3، وCDKN2A، وIL6، وIL1B. ^{[7] [8]}

لا توجد عتبة للإشعاع للتأثيرات العشوائية، وهي مصادفة ولا يمكن تجنبها. ويمكن تقسيمها إلى تأثيرات جسدية وجينية. ومن بين التأثيرات الجسدية، يعد السرطان الثانوي هو الأكثر أهمية. ويتطور لأن الإشعاع يسبب طفرات في الحمض النووي بشكل مباشر وغير مباشر. والتأثيرات المباشرة هي تلك التي تسببها الجسيمات والأشعة المؤينة نفسها، في حين أن التأثيرات غير المباشرة هي تلك التي تسببها الجذور الحرة، والتي تتولد بشكل خاص في تحلل الماء بالإشعاع وتحلل الأكسجين بالإشعاع. وتمنح التأثيرات الجينية استعدادًا للحساسية الإشعاعية للنسل. ^[9] لم يتم فهم العملية جيدًا بعد.

لعقود من الزمن، كان يُعتقد أن الهدف الخلوي الرئيسي للضرر الناجم عن الإشعاع هو جزيء الحمض النووي. ^[10] وقد تم تحدي هذا الرأي من خلال البيانات التي تشير إلى أنه من أجل زيادة البقاء على قيد الحياة، يجب على الخلايا حماية بروتيناتها، والتي بدورها تعمل على إصلاح الضرر في الحمض النووي. ^[11] تلعب المجمعات غير الأنزيمية من أيونات المنغنيز ومستقلبات عضوية صغيرة دورًا مهمًا في حماية البروتينات (ولكن ليس الحمض النووي) ضد التأثيرات الضارة لجزيئات الأكسجين التفاعلية (ROS)، والتي تعد الآلية الرئيسية للسمية الإشعاعية . ^[11] وقد ثبت أن هذه المجمعات تحمي البروتينات من الأكسدة في المختبر ^[12] وتزيد أيضًا من بقاء الإشعاع في الفئران. ^[13] وقد ثبت أن تطبيق الخليط الوقائي المعاد تكوينه صناعيًا مع المنغنيز يحافظ على مناعة النمط المناعي الفيروسي والبكتيري عند جرعات إشعاعية أعلى بكثير من تلك اللازمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة، وبالتالي فتح إمكانية إنتاج لقاح سريع للكائن الحي بالكامل. ^[14] لقد ثبت أن محتوى المنجنيز داخل الخلايا وطبيعة المركبات التي يشكلها (والتي يمكن قياسها بالرنين المغناطيسي الإلكتروني ) ترتبط بحساسية الإشعاع في البكتيريا والعتائق والفطريات والخلايا البشرية. ^[15] كما تم العثور على ارتباط بين إجمالي محتوى المنجنيز الخلوي وتنوعه، والاستجابة الإشعاعية المستنتجة سريريًا في خلايا الورم المختلفة، وهو الاكتشاف الذي قد يكون مفيدًا لجرعات إشعاعية أكثر دقة وتحسين علاج مرضى السرطان. ^[16]

• الإشعاع الخلفي
• موت الخلايا
• الجرعة المميتة LD50
• نموذج LNT ، نموذج الاستجابة الخطية بدون عتبة للإشعاع المؤين
• حساسية الإشعاع ، مدى قابلية المادة للتغيرات الفيزيائية أو الكيميائية الناجمة عن الإشعاع