Теперь ученые выяснили, как работает этот антиоксидант, открывая возможность того, что он может быть использован для защиты здоровья людей, как на Земле, так и за ее пределами в будущем, сообщает CNN.
Антиоксидант состоит из простой группы небольших молекул, называемых метаболитами, включая марганец, фосфат и небольшой пептид, или молекулу, из аминокислот. Согласно новому исследованию, опубликованному в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, вместе взятая эта мощная трилогия более эффективна в защите от радиации, чем марганец в сочетании только с одним из других компонентов.
По мнению авторов исследования, полученные результаты могут быть использованы для защиты астронавтов от высоких доз космической радиации во время будущих полетов в дальний космос по всей нашей Солнечной системе.
“Мы давно знаем, что ионы марганца и фосфат вместе являются сильными антиоксидантами, но открытие и понимание "волшебного" действия, обеспечиваемого добавлением третьего компонента, является настоящим прорывом. Это исследование дало ключ к пониманию того, почему эта комбинация является таким мощным и многообещающим радиопротектором”, — говорится в заявлении соавтора исследования профессора Брайана Хоффмана.
Предыдущие исследования показали, что дейнококк, занесенный в Книгу рекордов Гиннесса как наиболее устойчивая к излучению форма жизни, может выживать за пределами Международной космической станции в течение трех лет. Эти выносливые бактерии также могут противостоять кислоте, холоду и обезвоживанию.
Профессор Хоффман и Майкл Дейли, профессор патологии Университета медицинских наук, также продемонстрировали невероятную живучесть бактерий. Отчет за октябрь 2022 года, который ученые подготовили в соавторстве с группой исследователей, показал, что если бы дейнококк когда-либо существовал на Марсе, замороженные микробы могли бы сохраняться миллионы лет.
В ходе предыдущего исследования команда ученых измерила количество марганцевых антиоксидантов в клетках бактерий. Исследователи обнаружили, что уровень радиации, при котором микроорганизм может выжить, напрямую зависит от количества марганцевых антиоксидантов в его организме. Таким образом, чем больше марганцевых антиоксидантов содержится в клетках, тем выше устойчивость к радиации.
Высушенный и замороженный, Deinococcus radiodurans способен выдержать 140 000 грей, или единиц рентгеновского и гамма-излучения, что в 28 000 раз превышает количество радиации, способной убить человека.
Для проведения последнего исследования Хоффман, Дейли и их коллеги использовали MDP, или защитный препарат на основе мелатонина, синтетический антиоксидант, разработанный Дейли на основе Deinococcus radiodurans. Этот антиоксидант используется в радиационно-инактивированных поливалентных вакцинах, которые используют радиацию для уничтожения патогенных микроорганизмов, таких как хламидии. Дейли, который много лет изучал Deinococcus radiodurans, также является членом Комитета Национальной академии наук по планетарной защите.
Исследовательская группа проанализировала, как активные компоненты MDP, включая марганец, фосфат и пептид под названием DP1, защищают клетки и белки от радиационного воздействия. Когда пептид и фосфат связываются с марганцем, они образуют тройной комплекс, который обладает высокой эффективностью в защите от радиации. По словам Хоффмана, вместе метаболиты MDP создают “секретный соус”.
Доктор Татьяна Милоевич, заведующая кафедрой экзобиологии Университета Орлеана во Франции, сказала, что исследование позволяет по-новому взглянуть на то, как метаболиты могут создавать радиозащитные экраны и потенциально усиливать их в будущем. Татьяна не принимала участия в исследовании.
“Это новое понимание MDP может привести к разработке еще более мощных антиоксидантов на основе марганца для применения в здравоохранении, промышленности, обороне и космических исследованиях”, - отмечает Майкл Дейли.
По его словам, астронавты, отправляющиеся в дальний космос, будут подвергаться воздействию высоких уровней радиации, в первую очередь от энергичных частиц, путешествующих по космосу, называемых космическими лучами. На Земле антиоксидант может использоваться для защиты от аварий, связанных с выбросом радиации.
