Коэффициент повышения уровня кислорода
Коэффициент усиления кислорода (OER) или эффект усиления кислорода в радиобиологии относится к усилению терапевтического или вредного эффекта ионизирующего излучения из-за присутствия кислорода . Это так называемый кислородный эффект. [ 1 ] наиболее заметен, когда клетки подвергаются воздействию дозы ионизирующего излучения .
ООР традиционно определяется как соотношение доз радиации при недостатке кислорода по сравнению с дозами без недостатка кислорода для достижения одного и того же биологического эффекта. Это может давать различные числовые значения в зависимости от выбранного биологического эффекта. Кроме того, ООР может быть представлен с точки зрения гипероксической среды и/или измененного базового уровня кислорода, что усложняет значимость этого значения.
Максимальный ОЭР зависит главным образом от ионизирующей плотности или ЛПЭ излучения. Излучение с более высокой ЛПЭ и более высокой относительной биологической эффективностью (ОБЭ) имеет более низкий ОЭР в тканях клеток млекопитающих. [ 2 ] Величина максимального ОЭР варьируется примерно в пределах 1–4. Максимальный OER колеблется примерно в пределах 2–4 для излучений с низкой ЛПЭ, таких как рентгеновские лучи, бета-частицы и гамма-лучи, тогда как OER равен единице для излучений с высокой ЛПЭ, таких как альфа-частицы низкой энергии.
Использование в медицине
[ редактировать ]Эффект используется в медицинской физике для повышения эффекта лучевой терапии при лечении онкологических заболеваний . Дополнительное изобилие кислорода создает дополнительные свободные радикалы и увеличивает повреждение ткани-мишени.
необходима доза в три раза выше В солидных опухолях внутренние части становятся менее оксигенированными, чем нормальная ткань, и для достижения такой же вероятности контроля опухоли, как и в ткани с нормальной оксигенацией, .
Объяснение кислородного эффекта
[ редактировать ]Самым известным объяснением эффекта кислорода является гипотеза фиксации кислорода, которая постулирует, что кислород навсегда фиксирует повреждение ДНК, вызванное радикалами, поэтому оно становится постоянным. [ 3 ] Недавно было высказано предположение, что кислородный эффект включает радиационное воздействие на клетки, заставляющее их митохондрии производить большее количество активных форм кислорода. [ 4 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тодей Дж. М. и Рид Дж. Влияние кислорода на частоту хромосомных аберраций, вызываемых рентгеновскими лучами. Природа, 1947;160:680-609.
- ^ Барендсен Г.В. Взаимосвязь ОБЭ и ЛПЭ при различных типах летальных повреждений клеток млекопитающих: биофизические и молекулярные механизмы. Радиационная рез. 1994 год; 139:257-270.
- ^ Юинг Д. Гипотеза фиксации кислорода: переоценка. Am J Clin Oncol. 1998 год; 21:355-361.
- ^ Ричардсон Р.Б. и Харпер М.Е. Митохондриальный стресс контролирует радиочувствительность кислородного воздействия: значение для лучевой терапии. Онкотаргет. 2016 г.; 7:21469-83.
Эрик Дж. Холл и Амато Дж. Джачча: Радиобиология для радиолога, Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 6-е изд., 2006 г.