Американские химики создали искусственный антиоксидант, который способен защитить человека от радиации в космосе и на Земле. Рассказываем, как он работает
// trends.rbc.ru
Бактерия Deinococcus radiodurans («Бактерия Конан») обладает необычной способностью: она может выживать при высоких уровнях радиации. Химики из Северо-Западного университета в Чикаго изучили причину неуязвимости —
все дело в мощных антиоксидантах. Это молекулы, которые защищают клетки и ткани организма от повреждений, вызванных реактивными видами кислорода (РВК) и другими свободными радикалами.
Исследователям удалось разработать синтетический антиоксидант с похожим действием, который получил название MDP. Как выяснили ученые, полученное вещество образует сложную молекулярную структуру, способную защищать клетки от радиационного повреждения.
Воздействие радиации на ДНК — сложный и многоступенчатый процесс, который зависит от типа радиации, дозы и продолжительности экспозиции. Облучение может вызвать различные типы повреждений ДНК, что, в свою очередь, приводит к клеточным нарушениям, мутациям и онкологическим заболеваниям. Радиация поражает белки, которые обеспечивают выживание клетки и отвечают за восстановление повреждений ДНК, поддержание структуры клетки и регулирование ее метаболизма. Если белки повреждены, клетка не может функционировать, независимо от того, насколько целостна ее ДНК.
Защитную функцию MDP обеспечивают три компонента: ионы марганца, фосфат и синтетический пептид (короткие цепочки аминокислот, которые создаются в лабораторных условиях). По отдельности каждый из них предоставляет минимальную защиту. А полная комбинация отражает особенность Deinococcus radiodurans. Бактерия хранит в своих клетках антиоксиданты марганца, чтобы противостоять радиационному повреждению. Когда ученые взяли этот природный образец и создали синтетический MDP в лаборатории, они заметили, как компоненты взаимодействуют друг с другом, образуя структуру, гораздо более эффективную, чем любой отдельный ингредиент.
«Значительной проблемой было убедить научное сообщество принять
новую парадигму радиационной токсичности: гибель клеток от радиации в первую очередь связана с повреждением белков, а не ДНК. Исследования видов Deinococcus показали, что протеом (совокупность белков организма) является критической мишенью, влияющей на выживаемость в условиях радиационного стресса. Этот сдвиг в понимании подчеркивает
важность защиты клеточных белков для повышения устойчивости к радиации», — объяснили авторы исследования изданию ZME Science.
Первоисточник:
Could a humble bacterium hold the key to surviving cosmic radiation?
// www.zmescience.com