RADIATION–INDUCED LUNG INJURY. LITERATURE REVIEW
Authors: D.E. Uzbеkоv , M. Hоshi , N.Zh. Chaizhunusova , D.M. Shаbdаrbаеvа , N.B. Sayakenov 
Published: October 2024

Introduction. Despite the numerous data about results of morphological studies of lungs at the cellular and tissue levels in different radiation situations, and also regarding connection assessment of increasing bronchopulmonary diseases with the values of external and internal doses exposure during acute and long–term periods, hitherto not fully explored the association revealed pulmonary disorders with exposure to γ– and neutron radiation effects, it is not fully proven the value of radiation dose and duration of radiation influence on the nature of detectable pathology, there are no systemic data about morphogenesis of their damaging effect on the lungs. The review purpose was to analysis of the literature regarding the nature of morphofunctional disorders in the lungs during exposed to radiation of different levels and types. Materials and methods. To achieve this purpose we have searched and analysis of scientific publications. All received working to the review formation has been indexed in the databases PubMed, Medline, E–library, Cyberleninka using «Google Scholar» scientific search engine. The following search filters have been delivered before the start of the search: experimental studies carried out on mice and rats, for the past 10 years, published in English, Japanese and Russian languages, as well as full versions of papers with legibly formulated and statistically proven conclusions. Exclusion criteria included a review of publications became summary reports, newspaper articles and personal notifications. Results. Analysis of published data showed that radiation–induced lung injury defined by the defeat by bronchial lesion, causing the development of atelectasis with subsequent connective tissue organization, serous–fibrinous alveolitis with epithelial desquamation, vascular damage and endothelial proliferation, increased vascular permeability with excretion of plasmatic proteins. It should be noted that the secondary immunodeficiency condition, developing under the influence of radiation factor are realization of pathogenetic mechanisms that contributes to formation of inflammatory and fibrotic processes in the lungs, inducing development of acute inflammatory infiltrative pneumonitis and chronic fibrosing pneumonitis. Conclusion. The findings data support a role of ionizing radiation in the formation of morphological signs of the radiation–induced pneumonitis and pulmonary fibrosis which are form of lung damage depending on both the dose and type of radiation. According to result of majority of leading research in the field of radiology regarding the assessment of neutron radiation effect on the lungs, there is no consensus. Thus, radiobiologists and morphologists have opportunity to continue studies concerning neutron radiation effects, moreover to evaluate and compare the degree of pulmonary structural changes, which will develop diagnostic criteria for the study of persons' lungs exposed to different types of ionizing radiation.

Введение. Несмотря на существующие многочисленные данные по результатам морфологических исследований легких на клеточном и тканевом уровнях в различных радиационных ситуациях, по оценке связи увеличения бронхолегочных заболеваний с величинами доз внешнего и внутреннего облучения в остром и отдалённом периодах, до настоящего времени не до конца изучена связь выявленных легочных нарушений с воздействием γ– и нейтронного излучения, не полностью доказано значение дозовых нагрузок и длительности радиационного влияния на характер выявляемой патологии, отсутствуют системные данные о морфогенезе их повреждающего действия на легкие. Целью обзора явился анализ литературы о xapaктере морфофункциональных paccтройств в легких пpи paзных уpoвнях и типах радиационного воздействия. Материалы и методы исследования. Для достижения поставленной цели нами проведен поиск и анализ научных публикаций. Все принятые к формированию обзора работы были индексированы в базах данных PubMed, Medline, E–library, Cyberleninka при помощи научной поисковой системы «Google Scholar». Перед началом поиска были выставлены следующие поисковые фильтры: экспериментальные исследования, выполненные на мышах и крысах, в течение последних 10 лет, опубликованные на английском, японском и русском языках, а также полные версии статей с чётко сформулированными и статистически доказанными выводами. Критериями исключения публикаций в обзор стали резюме докладов, газетные публикации и личные сообщения. Результаты. Анализ литературных данных показал, что радиационно–индуцированные повреждения легких определяются поражением бронхов, вызывающем развитие ателектазов с последующей соединительнотканной организацией, серозно–фибринозным альвеолитом с десквамацией эпителия, поражением сосудов, с пролиферацией эндотелия, повышенной проницаемостью сосудов с выхождением белков плазмы. Следует отметить, что вторичные иммунодефицитные состояния, развивающиеся под действием радиационного фактора являются патогенетическими механизмами, реализация которых способствует формированию воспалительных и фибротических процессов в легких, обуславливающих развитие острого воспалительно–инфильтративного пневмонита и хронического фиброзирующего пневмонита. Выводы. Полученные данные подтверждают роль ионизирующего излучения в формировании морфологических признаков, характерных для радиационно–индуцированного пневмонита и фиброза легких, являющихся формой повреждения легких, зависящая не только от дозы, но и от вида излучения. По результатам большинства ведущих исследований в области радиологии по вопросу оценки действия нейтронного излучения на легкие нет единого мнения. Таким образом, для радиобиологов и морфологов представляется несомненной актуальность продолжения исследований, посвященных изучению воздействия нейтронного излучения, оценить и сравнить степень структурных изменений в легких, что позволит разработать диагностические критерии при исследовании легких лиц, подвергавшихся воздействию различных видов ионизирующего излучения.

Кіріспе. Көптеген радиациялық жағдайлар кезінде туындайтын өкпенің жасуша мен тін деңгейіндегі морфологиялық зерттеулердің сан алуан нәтижелері бар екеніне және бронх–өкпелік аурулар саны жоғарылауының жедел мен кейінгі кезеңдердегі ішкі мен сыртқы сәулелеу дозаларының мөлшерімен байланысын бағалаудағы мәліметтің бар болуына қарамастан, қазірге дейін өкпелік бұзылыстардың γ– мен нейтрон сәулелері әсерімен байланысы аяғына шейін зерттелмеген, аңғарылған дерттің сипатына радиациялық ықпалдың ұзақтығы мен дозалық жүктеменің мәні де толықтай дәлелденбеген, сонымен қатар олардың өкпеге зақымдаушы әсерінің морфогенезі жайлы жүйелік ақпараттың жоқтығы да күмән тудырмайды. Әдеби шолудың мақсаты – радиацияның түрлі деңгейі мен типтерінің әсері кезінде өкпедегі морфофункционалды бұзылыстардың сипаты туралы ғылыми әдебиеттерді талдау. Материалдар мен әдістер. Алға қойылған мақсатты жүзеге асыру үшін ғылыми жарияланымдар табылып, талқыға салынған. Әдеби шолуды іске қосуға ұсынылған барлық жұмыстар «Google Scholar» ғылыми іздеу жүйесі арқылы PubMed, Medline, E–library, Cyberleninka базаларында индекстелген. Таңдау алдында келесі шарттар ескерілген: ағылшын, жапон және орыс тілдерінде жарияланған соңғы 10 жыл ішіндегі тышқандар мен егеуқұйрықтарға жасалған эксперименттік зерттеулер, сонымен қатар айқын мәлімделген және статистика тұрғысынан дәлелденген қорытындылары бар мақалалардың толық ақпараты қолданылған. Әдеби шолу кезінде баяндамалар тұжырымдары, газет мақалалары мен жеке іс ақпараттары қажет емес жарияланымдар ретінде қолданылмаған. Нәтижелер. Әдеби мәліметтерді талдау радиация әсерінен туындаған өкпе зақымдануларының ателектаздар мен дәнекер тіндік организациясы дамуын тудыратын бронх бүліністерін, эпителий десквамациясымен көрінетін серозды–фибринозды альвеолитпен, эндотелий пролиферациясымен және плазма нәруыздары шығуына алып келетін қантамыр қабырғасы өткізгіштігі жоғарылауымен анықталатын қантамыр бұзылыстарымен сипатталатынын көрсетті. Жедел қабынулық–инфильтрациялық пневмонитті және созылмалы фиброздаушы пневмонитті тудыратын өкпедегі қабынулық пен фиброздық үрдістердің қалыптасуын жүзеге асыратын патогенездік механизмдер ретінде радиациялық фактор әсерінен дамитын екіншілік иммундық тапшылықты жағдайлардың болып табылатынын айта кеткен жөн. Қорытынды. Алынған нәтижелер иондаушы сәулелердің өкпе зақымдануларының бір түрі болып табылатын радиациялық–индукцияланған пневмонит пен өкпе фиброзына тән морфологиялық белгілердің дамуындағы рөлін дәлелдейді. Бұл белгілер сәуленің дозасы мен түріне байланысты туындайды. Радиология саласындағы көптеген зерттеулердің нәтижелеріне сай нейтронды сәулелердің өкпеге әсерін бағалаудағы ортақ көзқарастардың қалыптаспағаны анықталды. Демек, радиобиологтар мен морфологтарға нейтронды сәулелердің әсерінен туындайтын өкпедегі құрылымдық өзгерістер деңгейін бағалау мен салыстыру ықпалын қарастыруға арналған зерттеулерді жалғастырудың өзектілігі еш күмән тудырмайды. Бұл әр түрлі иондаушы сәулелер әсеріне ұшырағандардың өкпесін зерттеу кезіндегі диагностикалық нышандарды құрастыру мүмкіндігін туғызады.