Разнообразные виды БА, причины ее обуславливающие. Системы классификации биологического действия ксенобиотиков.

Достаточно общее определение биологической активности ксенобиотиков, большое число потенциальных мишеней приложения чужеродных соединений приводят к огромному разнообразию видов биологической активности, которое определяется факторами:

- множеством биологических объектов, их состояний и протекающих в них реакций. Поскольку любой живой организм индивидуален, можно говорить об индивидуальной реакции на данный ксенобиотик;

- способом попадания в организм (доза, физическая форма вещества, временной режим введения, место введения и т.д.);

- наличием или отсутствием дополнительных воздействий, которые предшествуют, сопутствуют или следуют за введением химического соединения. Такими воздействиями могут быть другие вещества или их комбинации, другие искусственные или естественные факторы (физически-электромагнитные, гравитационные поля, температура, давление и т.д.; биологические, обусловленные влиянием, например, других организмов). Одновременное действие нескольких ксенобиотиков может изменить биологические эффекты каждого из них;

- способом, временем наблюдения, принципом подбора биообъекта, анализом информации и т.д.

В более широком плане, кроме токсичности и опасности, всякое влияние ксенобиотика на объект можно охарактеризовать некоторыми элементами проявления его биологического действия, на основании которых возможно создать систему классификации наблюдаемых явлений, используя различные критерии:

1. По типу биологического действия на мишень (мембранотропные вещества, разобщители дыхания, ингибиторы биосинтеза ДНК, РНК и др.).

2. По видам токсичности и опасности (эмбриональная, мутагенная, канцерогенная).

3. По избирательности действия ксенобиотиков: вещества могут быть токсичными по отношению к разным организмам.

4. По концентрационным пределам (пороговым значениям) токсического и/или опасного действия.

5. По характеру фармакологического действия (снотворные, нейролептики, гормональные и т. д.).

Система оценки первичной безопасности ксенобиотиков: характеристика тест-объектов и тест-реакций.

Рассмотрим, как можно решить одну из упомянутых целей биологического испытания – первичную оценку биологической безопасности ксенобиотика на субклеточном и тканевом уровнях в автоматизированном режиме. В этом случае система включает три подсистемы: информации, экспериментальную и управляющую.

Первая подсистема производит автоматизированный сбор, обработку полученных теоретических экспериментальных данных и формирует итоговый документ о биологической активности испытуемого ксенобиотика. Управляющая подсистема в соответствии с целями и задачами производит работы по последовательному переключению испытаний на соответствующую тест-систему, осуществляет смену и дозировку экспериментальных растворов, поддерживает заданный (временной) режим испытаний и т.д. Основные события по выявлению биологической активности ксенобиотика разыгрываются в экспериментальной подсистеме, базирующейся на многоуровневом подборе тест-объектов, позволяющих провести оценку токсических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов.

Примерный перечень тест-объектов и тест-реакций, используемых в системе первичной оценки безопасности ксенобиотиков

Экологический мониторинг среды. Биотесты и биоиндикаторы. Использование приемов биотестирования в системе экологического мониторинга.

Технологические и технические решения, реализованные в системе биологических испытаний, могут быть широко использованы в конкретных системах и комплексах для контроля за состоянием окружающей среды и отдельных ее блоков: атмосфера, вода, почва. Обращение к этой системе может стимулировать развитие одного из наиболее перспективных направлений в процедуре контроля – использование биологических объектов и разработке на их основе биодатчиков.

Все чаще начинают использовать биологические методы контроля, с помощью которых наблюдение ведется за реакцией на загрязнение живого объекта, т.е. объект выступает как составная часть измерительной системы.

Возможны три различных подхода к применению биологических объектов в качестве тестовых:

1. Использование организмов, входящих в данный биогеоценоз, за состоянием которых ведется слежение (биоиндикаторы).

2. Использование организмов, исходно не имеющих отношения к тестируемому биогеоценозу, но вводимых туда искусственно (экзогенные биоиндикаторы).

3. Использование объектов, не имеющих отношения к данному биогеоценозу, выращенных или взятых в контролируемых условиях и применяемых в качестве чувствительных элементов прибора, контролирующего состояние среды (биодатчик).

Одной из неотложных задач охраны природы является создание мониторинга– системы непрерывного контроля за химическим загрязнением среды. В настоящее время в мониторинге предпочтение отдается физико-химическим методам контроля, позволяющим измерять концентрации компонентов или других показателей среды. Законодательно допустимый уровень загрязнения среды химическими веществами определяется предельно допустимой концентрацией (ПДК) для каждого вещества.

Для создания системы мероприятий, обеспечивающей безопасность людей в среде, загрязненной продуктами химической деятельности человека, необходимы: разработка научно обоснованных подходов для выбора критериев, определяющих безопасность человека и других живых компонентов биосферы, а также развитие технологических и инженерно-технических методов и техники экспресс–анализа, обеспечивающих непрерывный контроль за состоянием среды.

При проведении фундаментальных исследований система дает возможность установить корреляцию между действием определенных типов биологической активности на различных уровнях сложности живой материи и ее компонентов (организм, ткани, клетки, субклеточные структуры, биополимеры). Методологически это открывает подходы к пониманию механизмов «отрицательного» действия определенных классов ксенобиотиков и ведет к тому, чтобы сформулировать на этой основе задания на разработку защитных мероприятий.