Обогащенный селеном меланин защитил клетки от радиоактивного излучения

Обработанные селеномеланином человеческие клетки

Northwestern University

Сотрудники Северо-Западного университета синтезировали новую форму меланина, обогащенную селеном. Новый биоматериал, получивший название селеномеланин, оказался способен защитить человеческие ткани от пагубного воздействия радиации. О своем открытии ученые сообщили в Journal of American Chemical Society.

Меланин входит в состав клеток большинства организмов из растительного и животного царств, а также содержится в бактериях и грибах. Самая известная функция этого соединения — пигментная, однако меланин также способен защищать от воздействия вредного излучения. Исследователи знают о существовании пяти видов меланина в природе. Они отличаются по своим свойствам: например, красноватые феомеланины способны поглощать рентгеновские лучи более эффективно, чем черные и красные эумеланины.

Вредное излучение преследует человека везде — от авиаперелетов до рентгенодиагностики и лучевой терапии. Однако здесь, на Земле, нас защищает озоновый слой, поэтому в повседневной жизни мы не получаем сколь либо существенных доз ионизирующего излучения. Чего не скажешь о космонавтах. Например, исследование близнецов Келли, проведенное NASA, показало повреждение ДНК астронавта Скотта Келли всего после года на орбите. Астронавт в марсианской миссии может получить дозу радиации до 700 раз больше, чем на Земле.

Традиционные радиопротекторные материалы, такие как свинец, достаточно тяжелые, и для их эффективности требуются большие объемы материала. По сравнению с ними меланин легче и более гибок в применении. В настоящее время на борту МКС космонавты проводят тесты с меланином, чтобы выяснить, насколько хорошо он защищает от радиоактивного излучения. В последних исследованиях ученые решили протестировать феомеланин, который содержит серу. Оказалось, что этот материал лучше всего блокировал ионизирующее излучение.

В новой работе ученые предположили, что новый вид меланина, обогащенный селеном вместо серы, способен лучше защитить от рентгеновских лучей. Селен — важный микроэлемент, который задействован во многих жизненно важных процессах. Предыдущие исследования показали, что соединения селена могут защитить животных от радиации. Эти соединения содержатся в обычных человеческих белках, однако в природе меланин не связывается с этим элементом.

В своем исследовании ученые создали такой селеномеланин и ввели его в живые клетки. Авторы также создали клетки, обработанные синтетическим феомеланином и эумеланином, а также клетки, вообще не содержащие меланина. После получения дозы радиации, которая была бы смертельной для человека, ученые сравнили жизнеспособность клеток. Из всех групп выжили только те, что содержали селеномеланин.

Дальнейшие испытания с бактериями показали, что селеномеланин также можно получить с помощью биосинтеза. Это означает, что живые клетки, питаемые соответствующими питательными веществами, могут затем производить селеномеланин самостоятельно и сохранять его радиопротекторные свойства.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.