Hujayra patalogiyasi va uning kelib chiqish sabablari

Hujayra patalogiyasi sabablari

Potensial letal zararlanishlar deb, bevosita o‘zi hujayrani o‘limiga olib kelishi mumkin, ammo ma’lum sharoitda tiklanishi xam mumkin bo‘lgan o‘zgarishlarga aytiladi. Potensial letal o‘zgarishlarni, hujayralar faoliyatining shart-sharoitlari o‘zgarishi bilan o‘limining kamayishiga qarab aniqlanadi. Masalan, hujayralarining presintetik (G1) davrida ro‘y bergan DNK ikki ipining bir joydan uzilishi, DNK replikatsiyasi (qayta yopishishi) ga qadar qolgan vaqt ichida tiklanishi mumkin. Agar DNK sintezi paytigacha uzilishlar tiklanmasa hujayra o‘ladi. G1 davrini uzaytirish vositasida tirik qolgan hujayralar sonini oshirish mumkin. Potensial letal zararlanishlar tiklanishi ham mumkin. Bunga normal metabolizm sharoitida muhitning haroratini pasaytirish bilan, hujayra hayotiy siklini cho‘zish, sintetik faza va mitoz boshlanishini orqaga so‘rish yordamida erishish mumkin. Hujayra bo‘linishini boshqa biror yo‘l bilan bog‘lash ham postradiatsion potensial-letal zararlanishlarni kamaytiradi.Subletal va potensial letal zararlanishlarning tiklanishi asosan DNK – strukturasi uzilishlarining reparatsiyasi bilan bog‘liq deb hisoblanadi. Bu tiklanish to‘liq (asosan – bir ipli uzilishlarda) yoki to‘liq bo‘lmasligi mumkin. Ikki ip uzilishlarida reparatsiya aksariyat to‘liq bo‘lmaydi. Subletal zararlanishlarning reparatsiyasida hujayradagi metabolik jarayonlar muhim ahamiyatga ega. Hujayra fermentlari ishtirokida ro‘y beruvchi metabolik jarayonlar turli postradiatsion va boshqa zararlanishlarni tiklashga qobil.
Ionlantiruvchi nur dozasi fraksiyalarga bo‘lib berilganda, masalan, D50, muayyan bir vaqt intervali bilan, ikkiga bo‘lib ta’sir ettirilganda, shunday bir vaqt intervali (t) tanlab olinishi kerakki, uning davomida, nurning yig‘indi ta’siridan tirik qolish 50% dan ko‘p bo‘lib chiqsin. Demak, doza fraksiyalarga bo‘lib ta’sir ettirish natijasida, nurning effektivligi kamayib ketadi. Bunda, dozaning birinchi yarmi ta’siridan kelib chiqqan zararlanishlar, test-reaksiya shakllanmasdan oldin, dozaning qolgan yarmi keltirib chiqaradigan zararlanishlar bilan o‘zaro ta’sirlashib ulgurishi shart.
Vaqt o‘tishi bilan, dozaning birinchi yarmi keltirib chiqargan zararlanishlarning, ikkinchi fraksiyakeltirib chiqargan zararlanishlar bilan ta’sirlashish imkoni kamaya boradi. Ta’sirlashish yuz bermaganda, har bir reaksiya chaqiradigan zararlanishlar test-reaksiyaga olib kelishi mumkin. Shu yo‘l bilan oshkor etiladigan zararlanishlar subletal zararlanishlar deb ataladi. Subletal zararlanishlar sonining vaqt o‘tishi bilan kamayishi esa reparatsiyalanish natijasi hisoblanadi.
Subletal zararlanishlarning reparatsiyalanishiga doir mulohazalar nisbiy xarakterga ega. Nurlantirilgan hujayralar, ma’lum vaqt davomida, vodoprovod suvida tutilganda, trofik sharoitning buzilishi natijasida bo‘linishdan to‘xtagan, tirik qolish esa oshgan. Mazkur dalil, nurlantirish natijasida sodir bo‘ladigan zararlanishlar, sharoitga bog‘liq holda, test-reaksiya shaklida ruyobga chiqishi yoki chiqmasligi mumkin, deb talqin etiladi. Mana shu zararlanishlar potensial zararlanish deb ataladi. Och qoldiriladigan muhitda hujayralar yashovchanligining oshishi, potensial zararlanishlarning reparatsiyasi bilan bog‘liq.
Subletal va potensial letal zararlanishlar va ularga bog‘liq ravishda yuzaga keladigan radiobiologik effektlarning xarakteri hamda ularga daxldor molekulalarning radiatsion-kimyoviy buzilish tiplari bir xil emas.
Reparatsiya - enzimatik jarayon. Fermentlar tomonidan metabolik jarayonlarni amalga oshishi ma’lum miqdorda energiya sarf qilishni talab qiladi.
Hujayraning zararlanishdan keyingi tiklanishi va reparatsiyaning molekulyar mexanizmi. Tirik hujayralar nur ta’siridan kelib chiqqan molekulyar zararlanishlarni tiklay olish qobiliyatiga ega bo‘lganligi uchun, ularning hayotchanligi yanada oshadi. Hujayraning zararlanishlardan qutilish jarayoni hujayraviy reparatsiya, DNK ning zararlanishdan xalos bo‘lishi esa, DNK reparatsiyasi deb ataladi. Reparatsiyaning keyingi tipi muhim hayotiy ahamiyatga ega bo‘lib, u tufayli DNK o‘zining radiatsiyadan zararlangan strukturasini qayta tiklaydi.
Reparatsiya jarayoni reparatsiyalovchi sistemalar, deb ataladigan muxsus sistemalar tomonidan amalga oshiriladi. Ionlantiruvchi nurlar ta’siridan kelib chiqadigan zararlanishlarni to‘g‘rilovchi maxsus sistemalar, evolyutsiya davomida, hujayrani ionlantiruvchi nurlardan himoya qilish emas, balki hujayrada spontan ravishda sodir bo‘ladigan zararlanishlarni bartaraf etish uchun shakllangan.
DNK reparatsiyasi ancha durust tekshirilgan bo‘lsa, hujayra membranasining reparatsiyasi uncha yaxshi o‘rganilmagan. Turli tarkibga ega strukturalar zararlanishining qayta tiklanishi uchun mahsus reparatsiya sistemalari talab etilmaydi. Chunki, zararlangan strukturaga ega makromolekulani molekulyar bilib olish jarayonining buzilishi tufayli, zararlangan joy tegishli molekulyar - ust assotsiatsiyadan tushib qoladi va gidrolizlanadi. Uning o‘rni metabolitik jarayonlarda de novo sintezlangan bo‘laklar bilan to‘ldiriladi.
DNK ultrabinafsha nurlar, ximiyaviy agentlar va kanserogen moddalar ta’sirida zararlanadi. Bu omillarning ta’sir mexanizmlari turlicha bo‘lsada, ular tufayli, DNKda sodir bo‘ladigan molekulyar o‘zgarishlar o‘zaro o‘xshab ketadi.Agarda shu xil zararlanishlar hujayra reparatsion sistemasining substrati bo‘lib xizmat qilsa, u holda har xil agentlar tomonidan DNK da yuzaga keladigan zararlanishlar o‘xshash mexanizmlar tomonidan bartaraf etiladi. Reparatsiya mexanizmi haqidagi xozirgi zamon tasavvurlari bakterial sistemalardan olingan ma’lumotlarga asoslangan
Ekssizion reparatsiya. Ultrabinafsha nur ta’siridan DNKda pirimidin asoslarining dimeridan iborat (siklobutan ko‘rinishidagi) fotomahsulotlar hosil bo‘ladi. Mazkur dimer ko‘rinuvchi nur ta’sirida fermentativ fotoreaktivlanish yo‘li bilan parchalanadi va pirimidin asoslari o‘z holiga keladi.
Pirimidin dimeri va boshqa bir qator zararlanishlar, fotoreaktivlovchi fermentlar ishtirokisiz ham, qorong‘ida ekssizion reparatsiyalanish mexanizmi yordamida tiklanishi mumkin. Reparatsiyaning bu tipi DNKning zararlangan joydagi bog‘larning uzilishi (insiziya), uzilgan bo‘lakning chetlatilishi, chetlatilgan fragment o‘rnida, DNK oppozi-sion zanjirining zararlanmagan qismidan matritsa sifatida foydalanib, reparativ replikatsiyani (reparativ sintezni) amalga oshirish hamda yangidan sintez-langan fragmentni bo‘sh qolgan joyga ulashdan iborat, bosqichlar-ni o‘z ichiga oladi.
Insiziya - endonukleaza fermentlari tomonidan amalga oshiriladi. Pirimidin dimerlarining ekssizion reparatsiyasi, DNK ipini 5- uchidan boshlab parchalovchi, maxsus endonukleaza tomonidan amalga oshiriladi.
Endonukleotid uzilishlar insiziyasi -indo-nukleaza tomonidan amalga oshiriladi.
Ekssiziya - zararlangan joy bilan birgalikda, ma’lum sondagi nukleotid qoldiqlarning olinib tashlanishidan iborat jarayon bo‘lib, uning natijasida, DNK zanjirida bo‘sh joy paydo bo‘ladi. Ekssiziya endonukleaza aktivligi ta’sirida amalga oshadi. Masalan, bakteriyalardagi pirimidin dimerining ekssizion reparatsiyasida, shu xil aktivlikka ega DNK polimeraza ishtiroq etadi. Bundan tashqari, yana bir nechta endonukleazalar ham ma’lum. Nukleotidlardan bir qismining uzib tashlanishi natijasida hosil bo‘lgan bo‘sh joy, DNK polimeraza tomonidan, komplementarlik prinsipi asosida to‘ldiriladi. Ekssizion reparatsiya, yangidan sintezlangan fragmentning DNK ipiga ulanishi bilan oxiriga yetadi. Bu ishni DNK legaza bajaradi.
Kislorod effekti. Nurlantirilgan birikmalarda yuz beradigan radiatsion-ximiyaviy o‘zgarishlarning avj olishi, ko‘p hollarda, reaksiya muhitida kislorodning bor yo‘qligiga bog‘liq bo‘ladi.
Kislorod effekti (KE) deb, radiobiologiyada kislorodning to‘qimalarda konsentratsiyasini oshishi bilan uning nur ta’siridan zararlanishining kuchayishi tushuniladi. Va aksincha kislorodning konsentratsiyasi kamaygan hollarda nurlanishdan zararlanish kamayadi.
KE radiobiologiyada universal hodisa hisoblanadi. To‘qimalarda kislorodning parsial bosimini o‘zgartish vositasida obyektning nurga ta’sirchanligini kerakli yo‘nalishda o‘zgartish mumkin. KE hujayralar kulturasini nurlashda va siyrak ionlar hosil qiluvchi nurlar ta’sirida yaqqol ko‘rinadi. Zich ionlovchi nurlar. (M. ( -nurlari) bilan nurlanganda KE keskin kamayadi. Hujayralar (bakteriyalar) kulturasi anaerob, azotli muhitda nurlansa letal doza 3 barobar ortadi. Agar anaerob kulturalarni kislorod bilan boyitilsa nurga ta’sirchanlik ortadi, letal effekt kichikroq dozalarda ro‘y beradi. Buning sabablari bakteriyalar tarkibidagi suvning radioliz mahsulotlari muhitdagi yuqori konsentratsiyali kislorod bilan birikib ko‘proq perioksidli birikmalar hosil qilishi tufayli ro‘y beradi deb hisoblanadi (ОН+ОНО2, Н2О++О-  Н2О2, НО2+НО2  Н2О4).
Nur ta’sirida makromolekulalarda ro‘y beruvchi o‘zgarishlarini kislorod ta’sirida kuchayishini quyidagi tajribada ham ko‘rsa bo‘ladi. Agar impulsiv nurlashdan 20 msek (0,0000002 sek) oldin hujayralar kulturasining okseginatsiyasi ta’min etilsa, shu hujayralarning zararlanishi ortadi, bakterial kulturani kislorod bilan to‘yintirish nurlashdan 5-10 msek keyin amalga oshirilsa radiatsiya ta’sirining modifikatsiyasi kuchaymaydi, anoksiya sharoitida nurlashdan keyin amalga oshirilgan oksigenatsiya bakterial kulturaning tirik qolishini ko‘payishigi, olib keladi, ya’ni postradiatsion tiklanishni oshiradi. Demak kislorod nurlash paytida radiatsiyaning ta’sirini kuchaytiradi, nurlashdan keyin pastradiatsion tiklanishga ijobiy ta’sir ko‘rsatadi.
Kislorodning makromolekulalar radiatsion-ximiyaviy chiqishiga ko‘rsatadigan ta’siri, uning hujayra, to‘kimalar, ko‘p hujayrali organizmlar singari murakkab sistemalarga ko‘rsatadigan ta’siriga o‘xshab ketadi.
Kislorod effekti fermentlarning radiatsion-kimyoviy aktivsizlanishi, makromolekulalar, tirik hujayralar hamda ko‘p hujayrali murakkab organizmlarning zararlanishida ko‘zga tashlanadi. Effekt, biologik obyektlar kislorodli muhitda nurlantirilganda payqaladi.
Kislorod effekti, kislorodning erkin radikallar (masalan R*) bilan ta’sirlashishi natijasida paydo bo‘ladigan perekis radikali (ROO*) bilan shartlangan. "Suvdagi" kislorod, suv radiolizi mahsulotlari bilan ta’sirlashib, o‘ta aktiv radikallar (НО2*,О2*) hosil qiladi.
Kislorod effektining o‘lchov birligi sifatida, kislorodning kuchaytirish koeffitsiyenti (KKK) ishlatilib, u kislorod mavjud sharoitda, bir xil nur dozasi ishlatib hosil qilingan effektning, kislorodsiz sharoitda o‘sha xil nur dozasi ishlatib olingan effektga nisbatan necha marta kuchayganligini ko‘rsatadigan kattalikdir. Bundan tashqari, kislorodli va kislorodsiz muhitda, bir xil radiobiologik effektga sabab bo‘luvchi, ikki xil dozalar nisbati ham ishlatiladi. Quritilgan nuklein kislota preparatlari uchun KKK kattaligi 1,5-2,2 ni tashkil etadi.
L.X.Eydus kislorodsiz sharoitda nurlantirilgan makromolekulalar aktivsizlanishining, nurlantirilgandan keyin, muhitga kiritilgan kislorod ta’siridan yana ham kuchayib ketishdan iborat, kislorodning keyingi ta’sirini qayd etdi. Kislorodning keyingi ta’siri, kislorodsiz muhitda, kislorodga sezgir, uzoq yashovchi zararlanishlarning paydo bo‘lishidan darak berib, ularni potensial zararlanishlar sifatida qabul qilish mumkin. Bunday zararlanishlar, sharoitga qarab, namoyon bo‘lishi yoki namoyon bo‘lmasligi ham mumkin. Makromolekulalardagi ana shunday potensial zararlanishlar, tabiatan, barqaror radikal holatidan iborat bo‘lib, ularni EPR metodi yordamida qayd etish mumkin.
Suvli muhitda kislorod effektning ro‘yobga chiqishi, bir qator omillarga bog‘liq. Ulardan, radioprotektorlar, ayniqsa, sulfogidril guruhlarga ega birikmalar muhim ahamiyatga ega. Bunda, kislorod, mazkur birikmalarga nisbatan, raqobatchi ingibitor sifatida namoyon bo‘ladi.
Tirik organizmlar nurlantirilganda qayd etiladigan kislorod effektining mexanizmi to‘la izohlangan emas. Ammo, hujayradagi SH-li birikmalar miqdori bilan KKK aro qayd etilgan bevosita aloqadorlik, kislorod effektining namoyon bo‘lishida, radioprotektorlar bilan kislorod o‘rtasida raqobatli munosabatning yuzaga kelishidan darak beradi. KKK kattaligining o‘zgarishi, hujayradagi SH-birikmalar miqdorining o‘zgarishi bilan bog‘liq deb hisoblanadi.
Tirik organizmlar nurlantirilganda qayd etiladigan KKK radiatsiya dozasi, kislorodning hujayradagi konsentratsiyasi, hujayraning fiziologik holatini belgilovchi ozuqa muhitining sifati va hokazolarga bog‘liq.
ECHU oshishi bilan KKK kamayadi. Mazkur hodisani izohlash maqsadida, "Trekdagi kislorod va ta’sirlashuvchi radikallar" deb atalgan gipoteza taklif etiladi. Gipoteza kislorodning u yoki bu modda gidrolizi mahsulotlari bilan reaksiyaga kirishish kinetikasining o‘ziga xosligi, ularning, fazalardagi taqsimlanish zichligi, yashash davri hamda diffuzion chopishining effektiv masofasini inobatga olish asosida shakllantirilgan.
IonlanPi. tiruvchi nurlarning biologik ta’sir mexanizmini izohlashga qaratilgan nazariy tasavvurlar. Odam va hayvonlar nurga ta’sirchanligini o‘rganishga qiziqishning kattaligi, nihoyatda radiosezgirlikni boshqarishga, ya’ni nurga ta’sirchanlikni kuchsizlantirish yoki kuchaytirishga bo‘lgan ehtiyoj bilan bog‘liq. XX asr 40-yillarining oxiri va 50-yillarning boshlarida, nurlanishdan ommaviy zararlanishning real xavfli tug‘ilgan paytlarda nur ta’siridan muhofazalovchi moddalarni topish ustida ilmiy izlanishlar boshlandi va tez orada bunday moddalar topildi. Bu moddalarni nurlanishdan oldin organizmga yuborilgan taqdirda, letal dozada nurlangan eksperimental hayvonlarning bir qismini tirik saqlab qolish mumkinligi aniqlandi. Nurning ta’sirini kamaytiruvchi moddalar radioprotektorlar (protector-ximoyalovchi) deb nomlandi. Hozirgi paytda o‘n minglab kimyoviy birikmalarning radioprotektorlik xususiyati o‘rganilgan. Nur ta’siridan kimyoviy muofaza qilish bilan birga, uning ta’sirini kuchaytiruvchi moddalarni aniqlash ustida ham ishlar olib borildi. Bu moddalar radiosensibilizatorlar deb nomlangan va ular onkologiya amaliyotida, o‘smalarning nurga ta’sirchanligini oshirish, ularni tezroq va to‘liq yemirishga erishishda muhim ahamiyatga ega.
Nurga ta’sirchanlikning modifikatsiyasi deyilganda, radiosezgirlikni u yoki bu tomonga o‘zgartish, ta’sirni kamaytirish to‘qimalar va organizmni himoyalash yoki ta’sirchanlikni oshirish - sensibilizatsiya tushuniladi. Radioprotektorlar va radiosensibilizatorlar nurlanish oldidan kiritiladi. Ularning o‘zlari obyektning yashash qobiliyatiga ta’sir etmaydilar, ammo nurlash oldidan va nurlanish paytida radiomodifikatsiyalovchi ta’sir ko‘rsatadilar. Organizmga bir vaqtda nur va radiomodifikatsiyalovchi faktor kombinatsiyada ta’sir etadi.
Radiobiologik tadqiqotlar davomida ionlantiruvchi nurlarning biologik tizimlarga ta’sirmexanizmlarini izohlovchi bir qancha qarashlar va gipotezalar yaratildi. Quyida ana shu ma’lumotlarni keltirib o‘tamiz.
Hujayralar yashovchanligining nur dozasiga bo‘lgan bog‘liqligini tasvirlovchi egri chiziq, shaklan, ularning zaharli moddalar ta’siridan o‘lish jarayonining zaharli modda konsentratsiyasiga bo‘lgan aloqasini aks ettiruvchi egri chiziqdan keskin farqlanadi
Xulosa
Demak biz yuqorida patalogiya o‘zi nima hujayra patalogiyasi va uning kelib chiqish sabablari haqida suhbatlashdik.Patologiya (yun. pathos — kasallik va ..logiya) — nazariy va klinik tibbiyot sohasi; kasallikning paydo boʻlish sababi, rivojlanish qonuniyati, kechishi va oqibatini oʻrganadi.
Patologik jarayonlarning umumiy qonuniyatlari va sabablari umumiy patologiyada, ayrim aʼzo va sistemalar kasalliklari xususiy patologiyada oʻrganiladi. P. patologik anatomiya va patologik fiziologiyaga boʻlinadi.