Одно из направление изучения влияния малых доз облучения - работы школы профессора Е.Б.Бурлаковой, убедительно доказавшие на многих объектах резкое нарушение монотонной зависимости "доза - эффект": в зоне сверхмалых доз облучения происходит до конца непонятное по механизмам, но устойчиво повторяющееся резкое возрастание чувствительности организмов облучению. Оказывается, при облучении до 0.1 Зв (10 бэр) число смертельных лейкозов оказывается столь же значительным, как при облучении многократно большем (Бурлакова, 1995).

Были изучены скорость щелочной элюции ДНК лимфоцитов и печени, нейтральной элюции и адсорбции на нитроцеллюлозных [НЦ] фильтрах ДНК селезенки, рестрикция ДНК селезенки эндонуклеазой ЕсоR1, структурные (с помощью ЭПР-метода спиновых зондов) характеристики ядерных, митохондриальных, синаптических, эритроцитарных и лейкоцитарных мембран. Кроме того, для характеристики функциональной активности клетки изучали активность и изоформы ферментов альдолазы и лактадегидрогеназы, активность ацетилхолинэстеразы, супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, скорость образования супероксидных анионрадикалов, состав и антиокислительную активность липидов вышеперечисленных мембран, а также чувствительность клеток, мембран, ДНК, организма к действию дополнительных повреждающих факторов.

Для всех изученных параметров была обнаружена бимодальная зависимость эффекта от дозы, а именно, эффект нарастал при низких дозах, достигая максимума (низкодозового), затем снижался (в некоторых случаях знак эффекта менялся на противоположный) и затем с увеличением дозы вновь нарастал. В качестве примера на рис.2 приведены данные об изменении адсорбции ДНК селезенки и микровязкости липидов ядерных мембран, характеризующейся временем вращательной корреляции спинового зонда (I) (tcl) в зависимости от дозы облучения при интенсивности 6 сГр/сут. Как и структурные характеристики ДНК (кривая 1), микровязкость липидов мембран (кривая 2) изменяется экстремально с дозой облучения, причем экстремальные значения получены при дозе 6-12 сГр. Отметим, что изменения, полученные при дозе 6 сГр сопоставимы с изменением структурных характеристик макромолекул при дозах в 20-30 раз более высоких.

Величина низкодозового максимума и доза, при которой он достигался, зависели от природы изучаемого объекта и мощности дозы. На рис.2 приведены данные об изменении структурных характеристик генома и ядерных мембран при облучении гамма-лучами с меньшей интенсивностью (0,6 сГр/сут). Общей закономерностью дозовых зависимостей является смещение максимума в область более низких доз при уменьшении интенсивности облучения.

Изучение состояния генома облученных животных методами адсорбции на НЦ фильтрах в нейтральной среде и рестрикционного анализа позволяет обнаружить изменения конформации ДНК и оценить характер узнавания рестриктазами специфических последовательностей ДНК. Как видно из рис.2, при интенсивностях излучения 0,6 сГр/сут изменение адсорбции на НЦ фильтрах ДНК селезенки мышей в зависимости от дозы облучения (кривая 1) имеет максимум при 1,2 сГр, а при дозе 5,4 сГр величина адсорбции практически не отличается от контроля. Результаты рестрикционного анализа ДНК селезенки мышей с помощью эндонуклеазы ЕсоR1, выраженные в изменении вклада интерсперсных повторов MIF-1 в ДНК и отражающие структурную перестройку генома [8], представлены на кривой 2. Дозовые зависимости изменения указанных параметров имеют одинаковый экстремальный характер со сдвигом максимума адсорбции ДНК в сторону меньших доз (1,2 сГр).