Тема 4. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ РАДІОБІОЛОГІЇ 5 страница
Хронічне ж опромінення ікри риб, що розвивається, за поглиненої дози до 1 Гр не є небезпечним. Накопичення такої дози можливе при потужності поглиненої дози 0,1 Гр/добу в разі хронічного опромінення чи поверхневій активності радіонуклідів (11,1-14,8) • Ю^Бк/км2, або (3-4 • ^Кі/км2).
Загалом, у популяцій риб, є величезний «запас міцності» при розмноженні, адже з багатьох тисяч ікринок, викинутих однією самкою, доживає до репродуктивного стану звичайно 1-3. Тому можна вважати, що навіть дози опромінення, що призводять до загибелі частини мальків, не будуть позначатися на життєздатності популяцій риб. Доросла ж риба більш радіорезистентна, ніж її ікра, і тому проживання риби у водоймищах, забруднених радіонуклідами в дозах, що не перешкоджають розвитку ікри, є практично нешкідливим.
5.3.4.Радіочутливість амфібій і рептилій
Особливості впливу радіоактивних речовин на риб майже цілком поширюються на різних амфібій (аксолотлів, жаб, тритонів та ін.), потрібно лише врахувати їхню більшу радіорезистентність. Кількість личинок, що розвиваються з ікри амфібій, також у багато разів перевищує таку, що необхідна для підтримання існування популяцій, і загибель частини їх унаслідок опромінення навряд чи матиме значення. За приблизними розрахунками, максимальні поглинені дози випромінення, що не справляють вплив на життєздатність популяцій різних амфібій, становлять 0,1 Гр для одноразового й 10 Гр/рік для хронічного опромінення радіонуклідами, що істотно перевищує радіорезистентність риб.
Рептилії (змії, крокодили, вужі, черепахи) ще більш радіорезистентні, ніж амфібії. Для яєць рептилій поглинену дозу випромінення, що призводить до загибелі (10-50 %) зародків, оцінюють в 10 Гр, а для дорослих тварин — 102 Гр при одноразовому опроміненні і 103—104Гр при хронічному.
Тому в природних умовах забруднення територій радіонуклідами в кількостях, що не спричинюють загибелі лісів, якщо і можливий вплив на амфібій і рептилій, що там живуть, то насамперед шляхом зміни чисельності тварин чи рослин, якими вони живляться, ніж унаслідок несприятливого впливу на їхній організм.
5.3.5.Радіочутливість бактерій і вірусів
Найнижчу радіочутливість серед живих організмів мають бактерії роду мікрококкус, виявлені в каналі атомного реактора, де потужність дози опромінення становить близько 12 Гр/с, або понад 1 млн Гр/добу. У цих умовах бактерія не тільки виживала, а й розмножувалась. У зв'язку з такою високою радіостійкістю ця бактерія дістала назву «мікрококкус радіостійкий». Для більшості бактерій напівлегальні дози знаходяться в діапазоні 300-2000 Гр.
Спори бактерій ще стійкіші до опромінення. Але серед бактерій є представники, для яких напівлегальна доза набагато нижча (300-500 Гр). Так, для кишкової палички ЛД50 становить 30-60 Гр.
Найбільша радіостійкість у вірусів — для них ЛД50 коливається від 4000 до 8000 Гр. У стані спокою їх радіостійкість набагато вища. А летальні дози для них досягають 20 кГр. З урахуванням цих доз визначають дози для радіаційної стерилізації матеріалів і препаратів медичного та ветеринарного призначення, знезаражування продукції рослинництва і тваринництва.
5.3.6. Радіочутливість рослинних угруповань
При дії іонізуючих випромінень на рослинні угруповання навіть при порівняно невисоких дозах в їх структурі можуть статися істотні зміни. Це пояснюється тим, що навіть слабке пригнічення росту й розвитку 1-2 видів рослин може спричинити порушення зв'язків між окремими видами і забезпечити сприятливі умови для розвитку інших видів. У цій ситуації небезпечнішим для фітоценозів є хронічне опромінення, а не гостре, оскільки діючи протягом кількох поколінь на рослину, воно призводить до нашарування постійних відхилень у розвитку того чи іншого виду. А після гострого одноразового опромінення фітоценоз у наступні роки може відновитися, наприклад, за рахунок насіння, що збереглося в ґрунті і має вищу радіостійкість.
Зміни у складі рослинних угруповань можуть виникати не тільки при інгібуючих, а й при стимулюючих дозах. Бо посилення росту і розвитку одних видів створює для них переваги у фітоценозі, що може супроводжуватись погіршенням екологічних умов для розвитку інших видів аж до їх повного випадання.
Основним фактором, що призводить до порушення зв'язків між різними видами рослин, є радіобіологічні реакції найбільш радіочутливих з них. Оскільки зміни фітоценозу виникають переважно внаслідок хронічного опромінення, потужність дози є важливішою характеристикою впливу, ніж загальна доза радіації. Безпечною для рослинного угруповання слід вважати таку потужність дози, при якій опромінення будь-якої тривалості не викликає його змін.
Зміни в структурі фітоценозу позначаються на біоценозі в цілому, впливаючи на його зоологічні та мікробні компоненти, різні регуляторні зв'язки між ними. Це, в свою чергу, може призвести до змін біоценозу регіону і навіть екосистеми.
Господарська діяльність людини замінює природні фітоценози на агроценози. Якщо у фітоценозі складний рослинний покрив, який сформувався історично, то в агроценозі, що створюється штучно, він, як правило, представлений одним сортом культивованої рослини. Чи означає це, що радіочутливість ценозу визначатиметься лише радіочутливістю вирощуваної культури? Значною мірою, але неповністю. В агроценозі, крім культивованої рослини, проростають бур'яни, радіостійкість яких, як правило, вища, ніж сільськогосподарських рослин. Най менше пригнічення їх росту може призвести до посилення розвитку бур'янів. При радіаційній стимуляції бур'янів пригнічення культурних рослин може бути ще більшим. Тому можна припустити, що в умовах навіть незначного підвищення радіаційного фону склад агроценозу та його продуктивність з часом можуть змінюватись. Цс зумовлює формування зовсім іншого погляду на ефекти малих доз випромінень.
5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромінень на живі організми
Поняття «малої дози», або мінімальної, здатної викликати реакцію організму на дію радіації, досить відносне і залежить від радіочутливості організму.
Дози 0,01-0,3 Гр на перший погляд не тільки не спричинюють будь-яких уражень в організмі ссавців, а навіть активізують деякі функції (прискорення росту, розвитку, підвищення плодючості тощо). Є дані, що ці дози сприяють навіть збільшенню тривалості життя лабораторних тварин. Більше того, як зазначалося, іонізуючим випроміненням приписується роль основного рушія еволюції, що породив таку різноманітність видів живих організмів.
Так, з одного боку, є відомості про спеціально проведені досліди в умовах особливих камер, розміщених глибоко під землею приміщеннях, шахтах, які показали, що при зниженні природного радіаційного фону в кілька разів сповільнюються поділ клітин, ріст і розвиток інфузорій, комах, рослин, тварин.
Але досить лише за допомогою штучного джерела опромінення відновити звичайний рівень радіації, як процеси росту і розвитку нормалізуються. Отже, для нормального розвитку живих організмів іонізуюче випромінення необхідне. З іншого боку, встановлено, що при дозах, які спричинюють стимуляцію, зростає в кілька разів кількість мутацій. Якщо говорити тільки про сільськогосподарські рослини і сільськогосподарських тварин, опромінених з метою підвищення їхньої продуктивності, то це не має істотного значення. Існуюча система періодичного оновлення посівного матеріалу практично виключає можливість поширення індукованих мутантів у культурних рослин. Неважко припинити передачу мутацій і у тварин. Але мутації в клітинах людини при малих дозах опромінення можуть призвести до генетичних порушень в наступних поколіннях. Саме на такі факти спирається концепція безпорогової дії іонізуючих випромінень, про яку вже згадувалося.
Відомо також, що живі організми, в тому числі сільськогосподарські рослини і тварини, опромінені малими дозами радіації, більшою мірою, ніж неопромінені, піддаються різним інфекційним захворюванням, менш стійкі до шкідливих факторів навколишнього середовища — приморозків, посух, різних хімічних чинників, тобто у них знижений імунітет.
Існуючі рекомендації та розрахунки ґрунтуються переважно на дослідах з рослинами і тваринами і ще далекі від реальних ефектів. Більше того, будь-який негативний в цьому відношенні факт, навіть один на тисячу позитивних, особливо коли йдеться про здоров'я людини, примушує бути дуже обережним у поспішних і однозначних висновках. І хоч деякі радіобіологи беруть на себе сміливість говорити про якісь нешкідливі дози іонізуючих випромінень, переважна більшість відверто визнає, що наших знань поки що недостатньо, щоб, враховуючи велику відповідальність перед людством, давати певні рекомендації про абсолютно нешкідливі дози опромінення.
5.3.8. Критичні органи
Радіочутливість як рослин, так і тварин визначається чутливістю до іонізуючого випромінення тканин, клітини яких перебувають у стані поділу. Хоч в організмі їх не більше кількох відсотків від усієї маси клітин, але саме вони внаслідок своєї найбільшої ураженості радіацією відповідальні за реакцію на дію випромінень. Тому вони дістали назву критичних органів.
Критичні органи — це життєво важливі органи або системи організму, які першими ушкоджуються і виходять з ладу при опроміненні іонізуючим випроміненням, що зумовлює всі радіобіологічні ефекти, аж до загибелі організму.
Поняття про критичні органи вперше склалося в радіобіології тварин. До критичних відносять такі постійно обновлювані за рахунок поділу клітин органи і тканини, як кровотворні, насамперед кістковий мозок, епітелій травного каналу, ендотелій судин, статеві залози та ін. Саме вони є найбільш радіочутливими тканинами ссавців, відповідальними за кінець захворювання, яке виникло за певного рівня променевого ураження, саме їх ушкодження призводить до розвитку кістково-мозкового і травного синдромів, що спричинюють променеву хворобу і загибель організму.
У вищих рослин, до яких належать усі сільськогосподарські культури, подібні властивості мають меристеми — утворювальні тканини, клітини яких тривалий час, а інколи упродовж усього життя перебувають у стані поділу і здатні утворювати нові клітини, тканини і органи. Внаслідок цього клітини меристем, як і критичних органів ссавців, надзвичайно високочутливі до іонізуючих випромінень, їх радіочутливість у десятки і сотні разів вища за радіочутливість інших тканин рослини.
За аналогією з критичними органами ссавців та інших тварин до критичних органів вищих рослин слід віднести і статеві (генеративні) органи — такі елементи квітки, як пиляки, яйцеклітина, які також мають високу радіочутливість.
5.4. Модифікація радіаційного ураження організму
Під модифікацією радіаційного ураження організму розуміють зміну ступеня прояву радіобіологічного ефекту через втручання в хід його розвитку за допомогою чинників фізичної або хімічної природи до, під час або після опромінення.
Усі дії до або під час опромінення слід відносити до профілактичних. Це протипроменевий біологічний захист і радіосенсибілізація — посилення чутливості до радіаційного ураження. Операції, які проводять після опромінення, треба розглядати як терапевтичні заходи, що впливають на процеси післярадіаційного відновлення.
5.4.1. Протипроменевий біологічний захист
Протипроменевий біологічний захист — це послаблення шкідливої дії на організм іонізуючого випромінення в результаті впливу на нього перед опроміненням або під час опромінення яким-небудь чинником фізичної природи чи хімічної речовини.
Фізичні протипроменеві фактори. Ступінь прояву радіобіологічних ефектів значною мірою визначається такими факторами навколишнього середовища, як газовий склад атмосфери, температура, вологість, освітлення та ін. Вони називаються фізичними, бо належать до явищ, які характеризують фізичний стан біосфери і які переважно вивчає фізика.
Газовий склад атмосфери. Радіаційне ураження організму дуже залежить від вмісту в атмосфері кисню, оскільки при зниженні його концентрації зменшується радіаційне ураження. Це явище дістало назву «кисневого ефекту».
Максимум радіаційного ураження виявляється звичайно при об'ємній частці кисню в атмосфері 20-21 %. При зменшенні концентрації кисню (гіпоксії) ступінь протипроменевого захисту організму наростає і досягає максимуму при повній відсутності кисню (аноксія).
Але в умовах із зниженим вмістом кисню в атмосфері, а тим більше з повною його відсутністю можуть існувати лише деякі види живих організмів і, як правило, нетривалий час. Рослини — дуже зручний об'єкт для дослідження цих проблем. Навіть у вегетуючому стані вони можуть існувати в умовах глибокої багатогодинної гіпоксії. Не випадково відкриття кисневого ефекту було зроблено саме в дослідах з рослинами. Пізніше виявлені закономірності були, підтверджені у дослідах з багатьма іншими організмами, в тому числі із ссавцями. Кисневий ефект — універсальне явище в радіобіології, яке виявляється у дослідах з усіма біологічними об'єктами.
Кількісним вираженням зміни дії випромінення на живий організм під впливом кисню є величина, що називається коефіцієнтом кисневого підсилення (ККП). Це відношення ефективної дози при опроміненні організму в умовах гіпоксії до ефективної дози, що зумовлює такий самий радіобіологічний ефект при опроміненні в повітрі. Наприклад, якщо ДД50 в першому випадку становить 7,5 Гр, а в другому — 3 Гр, то ККП =7,5: 3=2,5.
Відкриття кисневого ефекту зумовило переворот в уявленнях про модифікацію променевого ураження, показало, що процесами розвитку радіаційних реакцій можна керувати і, головне, зменшувати ступінь прояву радіобіологічних ефектів. До речі, ступінь протипроменевого захисту, що досягається в умовах гіпоксії, поки що не вдається забезпечити при застосуванні жодного чинника фізичної чи хімічної природи.
Температура. Вплив температури на ступінь прояву радіаційного ураження — складний процес, в якому поєднуються і деякі прямі реакції впливу температури на розвиток радіаційних реакцій, і посередні, зумовлені дією температури на окремі фізіологічні процеси. Тобто, з одного боку, зміна температури може впливати на хід реакцій променевого ураження, а з іншого — на інтенсивність обміну речовин, тим самим сприяючи зміні радіочутливості організму. Так, охолодження насіння, спор та деяких інших об'єктів до температури сухого льоду (-78°С) або рідкого повітря чи азоту (близько - 190°С) забезпечує істотний протипроменевий захист. Це пояснюється тим, що при глибокому охолодженні складаються несприятливі умови для поглинання енергії випромінення речовиною та її переносу.
При зниженні температури навколишнього середовища до 0-5°С підвищується радіостійкість вегетуючих рослин, комах, мікроорганізмів, ссавців та деяких інших тварин, що впадають у зимову сплячку. Безперечно, це пов'язано з гальмуванням інтенсивності обміну речовин.
Вологість. Вода відіграє велику роль у променевому ураженні живих організмів. Саме з молекул води під дією іонізуючого випромінення виникають високоактивні продукти — вільні радикали й пероксиди, які посилюють радіобіологічні ефекти. Але ж у клітинах більшості організмів кількість води більш-менш стала і варіює у досить вузьких межах. Винятком є такі об'єкти, як насіння рослин, спори мікроорганізмів, в яких вміст води може змінюватись від кількох відсотків до більш як 90 %,- тобто до необхідної для живої клітини кількості. Дані щодо впливу вологості на радіочутливість добуто саме в дослідах з цими об'єктами, переважно з насінням.
Вміст води в насінні за звичайних умов при повітряно-сухому зберіганні становить, як правило, 8-15 %. Збільшення вологості призводить до підвищення радіочутливості, і це цілком зрозуміло: з одного боку, збільшується кількість вільних радикалів, що утворюються при опроміненні, а з іншого — посилюються процеси обміну речовин (насіння починає проростати). Логічно, що-зниження вологості збільшує радіостійкість, тобто виявляє радіопротекторну дію. Але парадоксально, що така залежність спостерігається лише до рівня вологості 4-5 %. При подальшому його зниженні (до 2-3 %) радіочутливість різко підвищується. Пояснення цього явища досить складне і пов'язане з особливостями радіохімічних реакцій, які в підручнику не розглядаються.
Питання про роль вологості в радіостійкості як рослин, так і тварин практично не вивчене. Але на основі найзагальніших залежностей можна припустити, що деяке зневоднення тканин призводитиме до зниження інтенсивності обміну речовин і сприятиме збільшенню радіостійкості.
Освітленість і якість світла. Сонячне світло відіграє важливу роль у житті живих організмів, особливо рослин. Відомі тисячі видів тварин, у тому числі і ссавців, що живуть без світла, але для рослин — це вкрай рідкісний виняток. Тому практично всі дані про залежність радіочутливості від освітлення і якості світла (його складу) стосуються організмів, в яких відбувається фотосинтез, — рослин.
Під впливом сонячного світла змінюється інтенсивність фотосинтезу і відповідно нагромадження окремих речовин. Залежно від інтенсивності і спектрального складу світла можуть змінюватись деякі морфологічні реакції рослин, що позначається на стані їх утворювальних тканин — меристем. Не дивно, що світло істотно впливає на радіочутливість рослин. Але і тут не вдається виявити яких-небудь загальних закономірностей. Як правило, рослини, вирощувані за оптимального режиму освітлення, мають найвищу радіостійкість. Затінення їх на деякий час безпосередньо перед опроміненням і під час опромінення може ще підвищити її, тобто виявляє протипроменевий захист. Це можна пояснити зниженням інтенсивності фотосинтезу і взагалі обміну речовин.
Попереднє опромінення рослин ультрафіолетовими або інфрачервоними променями, що також входять до складу сонячного світла, у деяких ситуаціях теж може виявити радіозахисну дію, однак може і посилювати радіобіологічні ефекти.
Головне, що треба підкреслити, реакція живих організмів на дію іонізуючого випромінення під впливом деяких фізичних факторів може змінюватись — послаблюватись або посилюватись. Особливого практичного значення ці факти не мають. Лише в деяких ситуаціях може виникнути потреба зменшити вміст кисню, знизити температуру або вологість в організмі. Про масове використання цих факторів не може бути й мови. Тому всі зусилля вчених-радіобіологів були спрямовані на винахід хімічних речовин, препаратів, фармакологічних засобів, за допомогою яких можна було б знизити ступінь радіаційного, ураження організму.
Хімічні протипроменеві, або радіозахисні, речовини. У 1949 р. практично водночас радіобіологи 3. Бак і А. Ерве із Бельгії і Г. Патг із СІІ1А повідомили наукову громадськість світу про дві хімічні сполуки, введення яких лабораторним тваринам перед рентгенівським опроміненням підвищує їх виживання. Перші виявили, що таку дію має добре відома дуже сильна отрута ціанід натрію, ін'єкція якого мишам у дозі, в кілька разів меншій за летальну, безпосередньо перед опроміненням знижувала ступінь радіаційного ураження в 1,5 рази. Г. Патг навів дані про широко відому біологам і медикам амінокислоту цистеїн, яка приблизно такою самою мірою, як і ціанід натрію, захищала тварин від опромінення. Так було відкрито перші радіозахисні речовини, що дістали назву радіопротекторів.
Радіопротектори — це хімічні речовини, введенім яких в організм перед опроміненням або під час опромінення сприяє послабленню радіаційного ураження.
Кількісною характеристикою дії радіопротекторів є величина, названа фактором зміни дози (ФЗД). Фактор зміни дози — це відношення ефективної дози при опроміненні організму з радіопротектором до ефективної дози, що зумовлює такий самий радіобіологічний ефект у контролі, тобто без радіопротектора.
Це визначення нагадує сформульоване вище визначення ККП. ККП — це окремий випадок ФЗД, коли в ролі радіопротектора виступає гіпоксія. Тому ФЗД оцінюють за допомогою тієї ж простої арифметичної дії, що й ККП.
Природно, що коли хімічна речовина захищає організм від іонізуючого випромінення, значення ФЗД повинно бути більшим за одиницю. Якщо воно менше за одиницю, це свідчить про посилення дії випромінення — радіосенсибілізацію, а коли дорівнює одиниці, то речовина не діє ніяк — тобто є нейтральною.
Через 2 роки після відкриття перших радіопротекторів 3. Бак зі своїми співробітниками виявили, що одна з похідних сполук цистеїну — цистеамін набагато більше зменшує ступінь променевого ураження як при ін'єкціях, так і при годівлі тварин. При введенні мишам лише 150 мг/кг маси тіла цистеаміну, що майже в 10 разів менше за дозу цистеїну, ФЗД досягає 2, Це означає, що при використанні цього препарату дозу опромінення потрібно збільшити удвічі, щоб мати такий самий радіобіологічний ефект, як без його використання. Тобто він підвищує радіостійкість організму у 2 рази (табл. 26).
Таблиця 26. Ефективність радіопротекторів при гострому опроміненні савців
|
| * — складний радіопротектор |
Багатьма дослідженнями було доведено універсальність радіозахисних властивостей радіопротекторів, які вводили різними способами: ін'єкціями під шкіру, внутрішньовенно, внутрішньочеревно, орально, через середовище культивування або обприскуванням (у дослідах з рослинами і мікроорганізмами). Протипроменева дія виявлялася завжди.
Досі на протипроменеву дію випробувано десятки тисяч хімічних речовин. Сотні з них виявились досить ефективними радіопротекторами. Але дія жодної з них не була ефективнішою за дію цистеаміну.
Класифікація радіопротекторів. Існує багато різних класифікацій радіопротекторів, серед яких виділяють десятки різних груп. У даній книзі наведено лише ті з них, що мають чіткі радіопротекторні властивості. До радіопротектора звичайно ставлять три основні вимоги:
1.4. висока дозова ефективність;
1.5. нетоксичність — введення в організм не повинно супроводжуватись будь-якими негативними реакціями;
1.6. стабільність дії — зберігання протипроменевих властивостей протягом тривалого часу.
Виділяють такі основні класи радіопротекторних сполук (речовин): Сульфгідрильні сполуки. До них належать цистеїн і цистеамін, а також багато інших сполук, у складі яких є сульфгідрильні (8Н-) групи: глутатіон, тіосечовина, аміноетилізотіуроній. З часу відкриття радіозахисних властивостей сульфгідрильних сполук і досі їх вважають найефективнішими і найкраще вивченим класом радіопротекторів. Сульфгідрильні сполуки виявляють максимальний радіозахисний ефект відносно рослин і тварин — значення ФЗД при їх використанні найбільше.
Радіозахисні речовини звичайно вводять ін'єкціями під шкіру або внутрішньочеревно, а також орально з їжею чи водою. Тому захисну дозу препаратів зазначають у міліграмах на 1 кг маси тіла.
В рослини радіопротектори частіше вводять через коріння, занурюючи рослини перед опроміненням на кілька годин у поживні речовини з радіопротектором. Концентрації розчину зазначають у молях на 1 л розчину.
Проте, виявляючи найвищу протипроменеву дію серед усіх класів радіопротекторів, сульфгідрильні сполуки мають досить високу токсичність. Крім того, вони є сильними відновниками (з чим нерідко пов'язують їх радіозахисні властивості), тому швидко окислюються, втрачаючи свою радіозахисну дію. Тому максимальний ефект радіозахисту спостерігається через 5-15 хв після введення сульфгідрильних сполук в організм тварин, а потім він різко знижується і через 40-60 хв. майже не фіксується.
Біогенні аміни. До них належать насамперед дві сполуки з високою радіозахисною дією: триптамін — один з продуктів бактеріального розкладу амінокислоти триптофану й серотонін — похідне триптаміну, важливий продукт метаболізму тваринних організмів. Біогенні аміни виявляють досить високий протипроменевий ефект, хоч вони помітно поступаються перед цистеаміном. Але токсичність біогенних амінів набагато менша, а стабільність вища. Менш виражені радіозахисні властивості в амінів мексаміну й гістаміну.
Відновники. Механізми ушкодження іонізуючим випроміненням значною мірою зумовлені розвитком у клітинах процесів окислення. Крім сульфгідрильних сполук, є багато хімічних речовин інших класів, що мають відновні властивості. Деякі-з них виявляють і радіозахисні властивості. Це такі відомі відновники, як гідросульфіт натрію, тіосульфат натрію, метагідросульфіт натрію. Істотну протипроменеву дію мають такі сильні відновники, як аскорбінова кислота (вітамін С), ретинол (вітамін А), токоферол (вітамін Е).
Добре відомі відновні властивості спиртів. Деякі з них справді мають протипроменеві властивості — метиловий, етиловий, пропиловий, бутиловий. Але щоб забезпечити радіозахист за допомогою етилового спирту, треба створити концентрацію його в організмі 3-5 мл абсолютного, тобто 100 %, алкоголю на 1 кг маси тіла. Для людини це доза, лише у 2 рази менша за смертельну. При цьому можна досягти значення ФЗД лише 1,2.
Протипроменева ефективність більшості відновників середня або слабка. Майже всі відновники нестабільні, багато з них досить токсичні.
Солі металів. Метали відіграють велику роль у збереженні структури нуклеїнових кислот і білків, по-різному впливаючи на проникність клітинних оболонок і мембран, активність ферментів, до складу яких вони входять. Є чимало препаратів, створених на основі металів, які за всіма показниками можна віднести, до радіопротекторів. Так, серед радіопротекторів на основі кобальту відомі такі, як кобамід, кобадекс, кобамін, кобалін; нікелю — нікавіт, нікаміндон; міді — мідіанокс, мідікостерон. Відомі радіопротектори на основі заліза, цинку, марганцю, комплексів з двох або трьох металів.
ФЗД при використанні солей зазначених вище металів досягає в окремих випадках 1,5-1,7, тобто ці солі можна вважати ефективними радіопротекторами.
Однак перелічені вище метали-радіопротектори належать до важких металів, серед яких цинк, мідь, кобальт є високотоксичними. І хоч як радіопротектори їх використовують у низьких концентраціях, не можна не зважати на їх токсичність.
Відомо також, що солі і сполуки металів у водних розчинах довго зберігають свої хімічні властивості. Отже, радіопротектори на їх основі мають порівняно високу стабільність.
Інгібітори метаболізму. До цієї дуже строкатої групи радіопротекторів належать багато речовин — інгібіторів метаболізму, які, пригнічуючи окремі процеси біосинтезу, розриваючи послідовний ланцюг складних перетворень одних продуктів на інші, зумовлюють стан організму, близький до шокового, в якому він, аналогічно до стану анабіозу, набуває підвищеної радіостійкості. Такі властивості мають інгібітори синтезу нуклеїнових кислот — оксисечовина, 5-аміноурацил; інгібітори синтезу білків і ферментів — гідроксиламін, хлорамфенікол; інгібітори дихання — азид натрію, амітал та ін.
Протипроменева ефективність більшості інгібіторів метаболізму вважається слабкою і середньою; всі вони токсичні для організму; стабільність їх середня або низька.
Природні метаболіти. Велика кількість радіопротекторів певною мірою токсична для всіх організмів. Це стосується не тільки відкритих першими ціанідів і сульфгідрильних сполук, інгібіторів метаболізму, солей металів, а й багатьох радіопротекторів інших класів, про які не згадувалось. Багато які з них виявляють протипроменеву дію саме в токсичних концентраціях, з чим нерідко пов'язують їх радіозахисні властивості. Тому дедалі більше приваблює увагу радіобіологів можливість використання як радіопротекторів природних для організму речовин — його метаболітів, серед них — насамперед нуклеїнових кислот, гормонів, білків і ферментів, вітамінів, вуглеводів, фізіологічно активних речовин.
Чітко виражені радіопротекторні властивості мають ДНК і РНК. У дослідах з тваринами, рослинами встановлено, що незалежно від походження ДНК та РНК і нуклеотиди, з яких вони складаються, мають радіозахисні, навіть лікувальні властивості, тобто можуть зменшувати наслідки променевого ураження і в післярадіаційний період. Пояснюється це тим, що протипроменева дія препаратів нуклеїнових кислот, як і білків, ферментів, амінокислот, ґрунтується на тому, що вони є готовими елементами у пошкоджених ділянках молекул цих речовин. Тому ефективність їх виявляється при введенні не тільки до, а й після опромінення.