СОРБЕНТЫ ПРОТИВ РАДИАЦИИ

Прошедшие после чернобыльской катастрофы десять лет показали, что актуальность разработки средств и методов радиационной защиты населения, проживающего на загрязненных радионуклидами территориях, не уменьшается, а наоборот нарастает. Ведь не секрет, что в последние годы радиоактивность продуктов питания, являющихся основным источником облучения организма, кое-где даже возросла, что связано прежде всего с дальнейшим уменьшением масштабов применения минеральных удобрений, в какой-то мере подавляющих переход радионуклидов в растения.

За прошедшее после аварии время разработаны и достаточно успешно реализуются многие меры радиационной защиты, обеспечивающие снижение коллективной дозы внешнего и внутреннего облучения. Помимо отселения людей с сильно загрязненных территорий, проводится дезактивация зданий и загрязненных участков земли, осуществляется радиационный контроль за сельхозпродуктами и дарами природы, агротехнические мероприятия, включающие внесение удобрений и окультуривания пастбищ и др.

Вместе с тем, миллионы людей жили и продолжают жить на загрязненных территориях, регулярно употребляя пищевые продукты, прежде всего мясо и молоко, содержащие радионуклиды. Это означает, что в течение длительного времени эти люди будут подвержены непредсказуемо серьезному воздействию малых доз внутреннего облучения. Иными словами, сопровождающие их жизнь факторы радиационного риска потенциально несут повышенную опасность сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний, распространения рака и лейкемии, артритов, диабета, аллергии, преждевременных родов, роста детской смертности, врожденных дефектов и умственной отсталости.

У нас много и туманно говорят (особенно в средствах массовой информации) о недостаточной изученности хронического действия малых доз внутреннего облучения на здоровье людей. При этом просматривается явная тенденция уменьшить потенциальную опасность. Особенно показательна в этом отношении позиция западных экспертов. Здесь уместно упомянуть выводы Международного чернобыльского проекта под эгидой МАГАТЭ (1990 - 91 гг.), гласящие, что особых последствий для здоровья чернобыльская катастрофа не привнесла. Между тем, уже в отчете ВОЗ по Международной программе медицинских последствий аварии на ЧАЭС за 1995 г., т. е. спустя всего 5 лет, достоверно доказано катастрофическое увеличение рака щитовидной железы, особенно у детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях. Отмечались также задержки умственного развития у детей, нарушения поведенческих и эмоциональных реакций. Что же касается остального населения, то было осторожно сказано лишь о «...неблагоприятных тенденциях в динамике отдельных классов заболеваний у населения загрязненных территорий и ликвидаторов», хотя еще в выводах Объединенного экспертного комитета из 200 ведущих специалистов Беларуси, Украины и России, работавшего в 1990 - 93 гг. под руководством директора Белорусского института радиационной безопасности профессора В.Нестеренко, отмечены существенные негативные последствия чернобыльской катастрофы для всего населения.

Касаясь проблемы хронического действия малых доз, хотелось бы отметить, что чернобыльская авария действительно предоставила науке и человечеству уникальную возможность изучения влияния ионизирующих излучений в широком диапазоне малых доз на здоровье большого количества людей. Между тем, еще до чернобыльской аварии радиобиология располагала сведениями о серьезных отрицательных последствиях хронического действия малых доз радиации. Так, на основании медицинских исследований ограниченному кругу специалистов (из-за режима засекречивания) было известно, что испытания ядерного оружия в атмосфере в 50-60-х годах, приведшие к загрязнению радионуклидами продуктов питания (эффект малых доз), вызывали заболевания раком и лейкемией в 100 - 1000 раз чаще (особенно у детей), чем даже от больших доз внешнего облучения в результате взрывов атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки. Была также установлена количественная корреляция между загрязнением объектов окружающей среды радиоактивным стронцием-90 и здоровьем новорожденных, а также детской смертностью и заболеваемостью раком у взрослых.

В 1972 году канадский терапевт А.Петко впервые получил уникальные результаты, свидетельствующие о том, что мембраны белых клеток крови, обеспечивающие иммунную защиту организма, повреждаются значительно сильнее при длительном облучении малыми дозами, чем при кратковременном облучении той же суммарной дозой. При этом разрушение клеточных мембран было объяснено образованием при хроническом действии радиации высоких концентраций свободных радикалов, т. е. осколков молекул, характеризующихся большой химической активностью. Характерно, что образование свободных радикалов в этих условиях идет в сотни и тысячи раз интенсивнее, чем при кратковременном рентгеновском обследовании (диагностическом) или взрыве атомной бомбы.

Таким образом, защита людей от хронического действия малых доз радиации, обусловленных продуктами питания, загрязненными радионуклидами, должна осуществляться двояким образом.

Во-первых, с использованием средств и методов, защищающих клеточные мембраны от разрушительного действия неконтролируемых окислительных процессов, мощно стимулируемых хронической лучевой нагрузкой. Ведь хорошо известно, что состояние клеточных мембран характеризует уровень нашего здоровья, поскольку течение всех обменных процессов, поддерживающих жизнь, непосредственно разыгрывается на уровне клеточной мембраны.

Вещества и препараты, тормозящие развитие радикально-цепных окислительных процессов, о том числе и в клеточных мембранах, называются антиоксидантами, к таковым относятся, например, хорошо известные нам витамины групп А, С и Е. Поэтому понятны медицинские рекомендации, предполагающие регулярное использование населением загрязненных радионуклидами территорий поливитаминных комплексов или продуктов питания с их повышенным содержанием. Помимо витаминов выраженной антиоксидантной активностью обладают также некоторые серосодержащие соединения (капуста, лук, чеснок, яйца), красящие вещества овощей, фруктов и зеленого чая, а также растительные масла.

Во-вторых - и это было бы более эффективным, - наряду с антиоксидантами использовать специализированные поглотители или сорбенты, связывающие в кишечнике весь спектр радионуклидов и тем самым предотвращающие накопление в организме (профилактика) или ускоряющие их выведение из организма (лечение).

Ощутимую связывающую эффективность имеют содержащиеся в злаках, бобовых, овощах и фруктах пищевые волокна, к каковым относятся клетчатка и пектины, а также альгинаты, имеющиеся в значительных количествах в морских водорослях. Эти биологически важные вещества обладают заметной связывающей способностью по отношению к большинству тяжелых металлов, а также к радионуклидам стронция и, возможно, трансурановых элементов. Кроме того, пищевые волокна интенсифицируют перистальтику кишечника и тем самым сокращают время прохождения радиоактивных веществ через организм. Важно отметить, что сейчас в Украине налаживается производство пектина и альгината натрия в форме таблетированных препаратов. Что же касается радионуклидов цезия, дающих сейчас до 95-98% дозы внутреннего облучения, то, к сожалению, в силу своей физико-химической природы пищевые волокна практически его не связывают.

На основании огромного научного опыта радиохимии и сведений о возможностях сорбционных методов и технологий очистки веществ можно заключить, что только специально синтезированные селективные сорбенты могут решить проблему остроизбирательного поглощения радионуклидов, в т.ч. из организма, прежде всего из желудочно-кишечного тракта, куда они попадают с пищей или аэрозольным путем.

Разработкой и исследованием селективных сорбентов, избирательно поглощающих радионуклиды из биологических сред организма (желудочно-кишечного тракта, крови, лимфы, плазмы), занимается Институт сорбции и проблем эндоэкологии Национальной академии наук Украины. Если коснуться истории вопроса, то методы очищения организма с использованием сорбентов сформировались в новое, активно развивающееся направление современной медицины в бывшем Советском Союзе, прежде всего в Украине, около 15 лет назад. Клинические результаты убедительно свидетельствуют о том, что использование сорбентов с целью выведения из организма широкого спектра вредных и токсических веществ при терапии печени и почек, поджелудочной железы, острых и хронических отравлений, перитонитов, сепсиса, ожоговой болезни, аллергозов, бронхиальной астмы, дерматитов, включая псориаз, атеросклероза и ишемической болезни сердца, а также ряда психоневрологических заболеваний сокращает сроки лечения в 1,5-2 раза, дает большой социальный и экономический эффекты. И это неудивительно. Ведь по выражению автора известной книги «Токсемия» Д.Тилдена, «любая болезнь есть кризис токсемии или накопления токсических веществ в крови выше допустимого уровня». А потому очистить организм - означает мобилизовать внутренние резервы и выздороветь.

Работы по очищению организма при помощи сорбентов начались в Украине с середины 70-х годов и велись вначале в направлении разработки гемосорбентов для очищения крови. Эта проблема была решена в 1979 г. и завершилась организацией их промышленного производства, что было отмечено Госпремией СССР (В.В.Стрелко, В.Г.Николаев).

Разработка энтеросорбентов началась в 1982-83 гг. и завершилась созданием высокоэффективных сорбирующих препаратов в форме микросферических гранул (0,3-0,5 мм) с сильно развитой пористостью. К моменту чернобыльской катастрофы был получен большой массив экспериментальных и клинических результатов, свидетельствующих о том, что при прохождении через желудочно-кишечный тракт энтеросорбенты поглощают широкий спектр токсических веществ, включающих продукты обмена, и тем самым осуществляют очищение организма. Более того, в ходе выполненных нами исследований совместно с 1-й Республиканской клинической больницей (к.м.н. Ю.Бутылин, акад. К.Терновой) было выявлено несколько механизмов лечебного действия энтеросорбентов. Было показано, в частности, что они очищают организм не только за счет поглощения токсинов, но нормализуют также липидный (жировой) и холестериновый обмен, улучшают иммунный статус организма и, что самое важное, снижают концентрацию токсичных перекисей липидов и свободных радикалов в организме, т.е. работают как радиопротекторы или антиоксиданты. Мы также показали, что ионные формы окисленных углеродных сорбентов могут выводить из организма многие токсичные металлы и одновременно дозированно выделять в организм полезные элементы - калий, магний, селен.

Специалистам хорошо известно, что в момент аварии на ЧАЭС в окружающую среду было выброшено около 450 различных, в основном короткоживущих, радионуклидов. Большинство из них по своей физико-химической природе являются ионами тяжелых металлов и весьма селективно сорбируются углеродными энтеросорбентами. Поэтому понятно, почему со столь высокой эффективностью сорбирующие препараты предотвращали накопление радионуклидов в организме лиц, работавших весной и летом 1986 г. в зоне ЧАЭС. В газете «Зеркало недели» (от 08.03.96 г.) уже сообщалось, что, невзирая на отсутствие официального разрешения, госпиталь КГБ в г.Киеве успешно применил разработанные нами энтеросорбенты для радиационной защиты своих сотрудников, работавших в чернобыльской зоне. В июне и августе 1986 г. подобные исследования были нами организованы на базе Киевского окружного военного госпиталя. Было показано, что регулярное профилактическое применение этих препаратов в 4-8 раз уменьшает накопление радионуклидов в организме. При этом все лица, использовавшие энтеросорбенты для радиационной защиты организма, практически не имели недомоганий и болезненных состояний, характерных для ликвидаторов, не использовавших энтеросорбцию. Это означает, что, в отличие от других препаратов этого типа, энтеросорбенты действуют комплексно, т.е. выводят из организма не только свежеобразованные радионуклиды, но и радиотоксины, прежде всего перекиси липидов, активные формы кислорода, свободные радикалы и хиноны, т.е. именно те вредоносные токсиканты, которые и являются причиной всего спектра заболеваний, связанных с радиационным облучением.

Хотелось бы специально отметить квалифицированную и самоотверженную работу весной и летом 1986 г. сотрудников Института ядерных исследований НАН Украины во главе с кандидатом физико-математических наук В.Букановым, благодаря которым удалось качественно идентифицировать и количественно определить спектр радионуклидов, попавших во внутреннюю среду организма в тот момент.

В настоящее время картина существенно изменилась. Сейчас как источник хронического излучения имеют значение только долгоживущие радиоизотопы цезия и стронция, а также некоторые трансурановые элементы, по отношению к которым энтеросорбенты на основе активных углей не проявляют достаточной избирательности. Поэтому сегодня в Институте сорбции и проблем эндоэкологии НАН Украины разработана серия новых сорбирующих препаратов, представляющих собой комбинацию остроселективных поглотителей радионуклидов со второй компонентой на основе высококачественных активных углей, обеспечивающих общую детоксикацию организма, прежде всего его очищение от радиотоксинов.

Если говорить о более глобальном использовании энтеросорбентов для радиационной защиты населения, проживающего на загрязненных территориях, то хотелось бы упомянуть сорбирующие кормовые добавки на основе природных сорбентов - глинистых минералов и цеолитов. В нашем институте разработаны методы модифицирования их свойств таким образом, что они приобретают исключительную избирательность по радиоизотопам цезия и стронция. При этом удается в десятки раз очистить мясо домашних животных и птицы.

Мы уверены, что основной стратегией радиационной защиты людей должно быть именно сочетаемое периодическое применение сорбирующих кормовых добавок и новых энтеросорбентов комбинированного действия при условии организации масштабного промышленного производства этих препаратов. Сорбенты сегодня действительно могут внести реальный вклад в практическое здравоохранение, т.е. осуществлять защиту здоровья населения, страдающего от хронического действия малых доз облучения.