В ид бактерия, наречена Deinococcus radiodurans, с прякор „Конан Бактерията“ (препратка към „Конан Варварина“) заради способността си да оцелява в най-суровите екстремни условия, може да издържи на радиационни дози, 28 000 пъти по-големи от тези, които биха убили човешко същество – и тайната на нейния успех се корени в антиоксидант.
Сега учените са разкрили как действа антиоксидантът, отключвайки
възможността той да се използва за защита на здравето на хората, както на Земята, така и на онези, които изследват отвъд нея в бъдеще,
съобщава Си Ен Ен (CNN).
Антиоксидантът се образува от проста група малки молекули, наречени метаболити, включително манган, фосфат и малък пептид или молекула от аминокиселини. Заедно, тази мощна трилогия е по-ефективна в защитата срещу радиация, отколкото манганът, комбиниран само с един от другите компоненти, според ново проучване, публикувано в понеделник в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Констатациите могат да бъдат използвани за защита на астронавтите от високи дози космическа радиация
при бъдещи мисии в дълбокия космос в нашата слънчева система, според авторите на изследването.
„Отдавна знаем, че мангановите йони и фосфатът заедно правят силен антиоксидант, но откриването и разбирането на „магическата“ сила, предоставена от добавянето на третия компонент, е пробив. Това проучване предостави ключа към разбирането защо тази комбинация е толкова мощна и обещаваща защита от радиация“, каза съавторът на изследването Брайън Хофман, професор по химия и професор по молекулярни бионауки в Weinberg College на Северозападния университет на изкуствата и науките, в изявление.
Разкриване на тайната на антиоксиданта
Предишни изследвания показват, че Deinococcus, известен като най-устойчивата на радиация форма на живот в Световните рекорди на Гинес, може да оцелее извън Международната космическа станция в продължение на три години. Издръжливите бактерии също могат да издържат на киселина, студ и дехидратация.
Хофман и Майкъли Дейли, професор по патология във Военния университет на здравните науки, също демонстрираха невероятната способност за оцеляване на бактерията. Докладът от октомври 2022 г., на който дуото е съавтор с екип от изследователи, показва, че
ако Deinococcus някога е съществувал на Марс, замразените микроби биха могли да оцелеят милиони години.
За предишното изследване екипът измерва количеството манганови антиоксиданти в клетките на бактериите. Изследователите открили, че количеството радиация, което микроорганизмът може да преживее, е пряко свързано с количеството му манганови антиоксиданти. Така че колкото повече манганови антиоксиданти присъстват, толкова по-голяма е устойчивостта на радиация.
Когато се изсуши и замрази, Deinococcus radiodurans може да преживее 140 000 грея, или единици рентгенова и гама радиация, което е 28 000 пъти по-голямо от количеството радиация, което може да убие човек.
За най-новите изследвания Хофман, Дейли и техните колеги са използвали MDP или защитно средство, получено от мелатонин, синтетичен антиоксидант, вдъхновен от Deinococcus radiodurans, проектиран от Дейли.
Този антиоксидант е бил използван в неактивиращи се от радиация поливалентни ваксини, които разчитат на радиацията за спиране на патогени като хламидии.
Дейли, който е изучавал Deinococcus radiodurans в продължение на години, също е в Комитета за планетарна защита.
Изследователският екип анализира как активните компоненти на MDP, включително манган, фосфат и пептид, наречен DP1, защитават клетките и протеините от излагане на радиация. Когато пептидът и фосфатът се свържат с мангана, те създават троен или троен комплекс, който е много ефективен при защита срещу радиация. Заедно метаболитите в MDP създават „таен сос“, каза Хофман.
Д-р Тетяна Милоевич, председател на екзобиологията в Университета на Орлеан във Франция, каза, че проучването предоставя нови прозрения за това как щитовете срещу радиация могат да бъдат създадени от метаболити и потенциално подобрени в бъдеще. Тетяна не участва в проучването.
„Това ново разбиране за MDP може да доведе до разработването на още по-мощни антиоксиданти на базата на манган за приложения в здравеопазването, индустрията, отбраната и изследването на космоса“, каза Дейли. Той отбеляза, че астронавтите на мисии в дълбокия космос ще бъдат изложени на високи нива на радиация, предимно от енергийни частици, пътуващи през космоса, наречени космически лъчи.
„MDP, тъй като е проста, рентабилна, нетоксична и високоефективна защита от радиация, може да се прилага орално, за да се смекчат тези рискове от космическа радиация“, каза той.
На Земята антиоксидантът може да се използва за защита при инциденти, които освобождават радиация.
Сега екипът е любопитен да види дали този троен комплекс зад антиоксиданта на Deinococcus съществува в клетки на други организми и ако е така, дали те могат да бъдат отговорни за устойчивостта на радиация на тези организми, каза Хофман.
Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase
