Ученые создали препарат, который защищает от радиации на клеточном уровне
Ученые создали препарат, который защищает от радиации на клеточном уровнеРадиационное воздействие остается пагубным для людей, несмотря на то, что радиация широко применяется в медицине. Новая разработка южнокорейских ученых снижает эффект от облучения и предотвращает повреждения тканей.
Медицина
# антиоксиданты
# радиация
# свободные радикалы
https://naked-science.ru/wp-content/...cd82f9b0_o.jpgРадиация серьезно влияет на здоровье человека / © John Jones
Исследователи из Центра исследований наночастиц в рамках Института фундаментальных наук (IBS, Южная Корея) в сотрудничестве со своими коллегами из Сеульского национального университета, Школы стоматологии и стоматологического Научно-исследовательского института разработали нанокристалл, который борется с опасными дозами радиации. В небольших дозах они оказывают на организм мощное антиоксидантное воздействие и предотвращают побочные эффекты от облучения. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.
Радиация может нанести вред организму несколькими способами: воздействовать на ДНК и вызывать мутации или приводить к образованию активных форм кислорода (АФК) и, как следствие, к оксидативному стрессу и гибели клеток. «Избыточные активные формы кислорода (АФК) возникают при ряде серьезных заболеваний, включая сепсис, рак, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Паркинсона, и это лишь некоторые из них», — говорит Хен Тэгван, директор Центра исследований наночастиц IBS и профессор Сеульского национального университета.
https://naked-science.ru/wp-content/...4226104344.jpgСхематическая иллюстрация высококаталитических нанокристаллов CeO2 /Mn3O4, предотвращающих острый лучевой синдром. В центре и сверху – разработанный нанокристалл; слева – соединения, их которых он состоит; справа – механизм взаимодействия с АФК; снизу – АФК / © Advanced Materials
Средствами против заболеваний, связанных с АФК, могут стать наноматериалы с антиоксидантными свойствами. Ученые обратили внимание на наночастицы оксида церия (CeO2) и оксида марганца (Mn3O4), которые способны удалять свободные радикалы кислорода. Однако их крайне трудно получить, а эффективны соединения только в больших дозах. Группа решила вырастить нанокристаллы Mn3O4 поверх CeO2 — и полученное соединение оказалось эффективным. Ионы марганца, находящиеся на поверхности нанокристаллов оксида церия, образуют натянутый слой оксида марганца и увеличивают количество пробелов для АФК. Это позволяет соединению активнее вступать в реакцию с ними.
«Мощный антиоксидант, который работает даже в малых дозах, поможет обеспечить устойчивое применение радиации в медицинских, промышленных и военных условиях для большего числа людей. Это новый CeO2 /Mn3O4 в пять раз сильнее CeO2 или Mn3O4, которые делают всю работу в одиночку», — отмечает профессор Хен Тэгван.
Ученые провели несколько тестов, чтобы убедиться, что их разработка эффективна и безопасна. Они протестировали, как она будет взаимодействовать с зараженными органоидами кишечника. «Предварительно обработанные нанокристаллами органоиды выделяли больше генов, связанных с пролиферацией (разрастанием ткани путем деления клеток) и поддержанием стволовых клеток, и меньше генов клеточной смерти по сравнению с группой без предварительной обработки», — объясняет Санг-у Ли, соавтор исследования.
Далее группа провела тесты на мышах. Облученным животным ввели малую дозу препарата, примерно в 360 раз меньше, чем «Амифостина» (распространенного радиопротектора). Нанокристаллы повысили выживаемость грызунов до 67% и снизили воздействие оксидативного стресса на внутренние органы и нейроны.
Пока новую схему лечения не планируют испытывать на людях, но ученые надеются, что результаты проведенных опытов смогут продвинуть исследование. «Эти нанокристаллы CeO2 / Mn3O4 доказывают свое мощное антиоксидантное действие для эффективной защиты всего нашего организма даже в малых дозах», — добавил Пак Кын Хе, профессор кафедры стоматологии Сеульского национального университета.
