5. A sugárbiológiai alaptörvények

Jellemző vonásuk, hogy: nem abszolút érvényűek, nagy többségük a kvantitatív fotokémiai törvényekből vezethető le és bár több ember kutatómunkáját foglalják össze, közös erőfeszítések vezettek a felismerésekhez, mégis egy-egy kiemelkedő jelentőségű névhez kötődnek. Ilyen az élet - a sugárbiológiában is.
 

Grotthus (1815) - Draper (1845) törvény: a primer effektus az energia-abszorpció, fizikai és kémiai hatást csak az elnyelt sugárenergia fejthet ki.

Bergonié - Tribondeau (1906) törvény: a sejtek és a szövetek sugárérzékenysége arányos a proliferativ kapacitásukkal és biológiai éretlenségükkel, az embrionális állapothoz való közelségükkel és fordítva arányos a differenciáltságukkal. Minél gyorsabb a ciklus-sebesség, minél éretlenebbek, annál sugárérzékenyebbek és fordítva.

Schwartz (1924) törvény: előzménye a Bunsen-Roscoe (1859) szabály és a Schwarzschild (1900)-féle fotokémiai törvény felfedezése volt. A Schwarz-törvény megállapítja, hogy a dózisteljesítmény változásakor a sugárzás az egyes szövetekben elektive hat (elektivitás törvénye). A klasszikus sugárterápia korában ezt használták ki (frakcionálás, protrahálás).

Schinz-Slotopolski (1925)-féle szabály: a nagyobb proliferativ kapacitású szövetek regenerációja is nagyobb lesz és gyorsabb.

Wintz (1926)-féle törvény: az élő szövetek az ionizáló sugárenergiát kumulálják, “nem felejtik el”. Ratkóczy (1959) megfogalmazásában: az enigma, a stigma megmarad.

Borak (1938)-féle szabályok: frakcionálással nagyobb dózisok adhatók le, a proliferativ és lassú anyagcseréjű szövetek az akut és a frakcionált sugárhatásnál eltérő reakciót mutatnak: a proliferativ szöveteknél azonos biológiai hatás elérésére kisebb dózisok is elegendőek, egy daganatszövet sugárérzékenysége általában hasonló a kiindulási ép szövetéhez, ha a tumort sugárkezeléssel elpusztíthatjuk, akkor az ép szöveteket nem szabad kímélnünk, az aktív proliferációt mutató szövettípusokban a kumulatív hatás nagyobb, mint a rezisztensekben (1932).

Evans (1946) - törvény: a szövetekben és a levegőben létrejött ionizáció fizikai értelemben teljesen hasonlóan megy végbe.

Ellinger (1957) - szabályok: specifikus sugárhatás nem ismert, a latentia-idő a dózissal fordítva arányos, az ionizáló sugárzásoknak minden mennyisége bionegativ, un. serkentőhatás (Reizdose) nincs. A toxikológiából ismert Arndt-Schulz-törvény, miszerint kis dózis serkentő, nagy dózis viszont mérgező hatású, a sugárbiológiában nem érvényes.

Puck (1964) -féle in vitro szabályok: a legtöbb sejtnél az alapvető sugárhatás a proliferativ kapacitás gátlása, a reproduktív halál, amennyiben a reproduktív gátlás a mérték, úgy a legtöbb szomatikus sejt sugárérzékenysége hasonló, a sugárhatást követő sejtpusztulásban észlelhető különbségek a populációs kinetikában meglévő különbségeket tükrözik. A sérült sejtek eliminatiojára a sugárzás nem hat: a károsodott és az intakt sejtek eliminatiojának időbeli lefolyása hasonló.

Kaplan (1966) -féle távolhatás: ismeretlen mechanizmus alapján a sugárzás helyétől távol klinikailag megfigyelhető sugárbiológiai hatás lép fel. Pl.: lép besugárzása után csontvelői hypocellularitás alakul ki.

Andrews (1968) szabályok: az objektív sugárterápia sejt-populációk és nem az egyes sejtek szelektiv elpusztítását jelenti. Három sugárbiológiai tényező társulása jellemzi: a sejt pusztulás, a sejt populációk eliminatios és regeneratív rátája és az interpopulációs mechanizmusokat szabályozó homeostaticus és egyéb mechanizmusok.

Fowler (1976) -féle “4R” -szabály: a frakcionált sugárkezeléseknél észlelhető jelenségeket négy tényező: a repair, a repopuláció, a reoxygenisatio és a redistributio kölcsönhatása fogja megszabni. A normális és a daganatos szövetekben ez a relatio más.

A későbbi eredmények alapján a 4R további kettővel gyarapodott: a sugárzással szemben kialakult resistentia és a G0-sejtek ciklusba, illetve sugárérzékeny fázisba való bejuttatása (reciklizálás). Jelenleg tehát a sugárterápia “6R”-jéről beszélhetünk (Herrmann, 1990).

Az említett törvényszerűségek és szabályok érvényessége alapvetően nem változik: a hullámtermészetű és korpuszkuláris sugaraknál, a külső és belső sugárforrások és az izotóp- és egyéb sugárfajták alkalmazásakor.

A fenti törvényszerűségek és szabályok ismeretében a legtöbb klinikai sugárbiológiai jelenség kielégítően értelmezhető. Bizonyos fenntartások és óvatosság mellett az állatkísérletes adatok humán extrapolatioja is lehetséges.