Otkriveno tajno oružje bakterije "Konan": Njena "magična" moć da izdrži zračenje koje ubija čoveka, mogla bi da nas štiti od radijacije na Zemlji i u svemiru!
Bakterije pod nazivom Deinococcus radiodurans upisana je u Ginisovu knjigu rekorda kao oblik života koji je najotporniji na zračenje, a naučnici su sada otkrili mogućnost za njegovo korišćenje u cilju zaštite zdravlja ljudi, kako na Zemlji, tako i budućih istraživača svemira.
Vrsta bakterije pod nazivom Deinococcus radiodurans, nazvana bakterija "Konan" zbog svoje sposobnosti da preživi najteže ekstreme, može da izdrži doze zračenja 28.000 puta veće od onih koje bi ubile ljudsko biće - a tajna njenog uspeha, kako su ustanovili naučnici, leži u jednom antioksidansu.
Naučnici su uspeli da otkriju kako antioksidans koji ima "bakterija Konan" funkcioniše, i tako otkrili mogućnost za njegovo korišćenje u cilju zaštite zdravlja ljudi, kako na Zemlji, tako i budućih istraživača svemira.
Antioksidans se formira od jednostavne grupe malih molekula zvanih metaboliti, uključujući mangan, fosfat i mali peptid ili molekul aminokiselina.
Zajedno, ova moćna trilogija je efikasnija u zaštiti od zračenja od mangana u kombinaciji sa samo jednom od ostalih komponenti, prema novoj studiji objavljenoj u Proceedings of the National Academy of Sciences.
Prema autorima studije, ovi nalazi bi mogli da se koriste za zaštitu astronauta od visokih doza kosmičkog zračenja u budućim misijama u dubokom svemiru širom našeg solarnog sistema, prenosi Si-En-En.
- Odavno znamo da joni mangana i fosfat zajedno čine jak antioksidans, ali otkrivanje i razumevanje "magične" moći koju daje dodavanje treće komponente predstavlja veliki proboj. Ova studija je pružila ključ za razumevanje zašto je ova kombinacija tako moćan i obećavajući radioprotektant - navodi u saopštenju koautor studije Brajan Hofman, profesor hemije i molekularne bionauke na Veinberg koledžu Nortvestern univerziteta umetnosti i nauka.
Otkrivanje tajne antioksidansa
Prethodna istraživanja su pokazala da deinococcus, upisan u Ginisovu knjigu rekorda kao oblik života koji je najotporniji na zračenje, može da preživi van Međunarodne svemirske stanice tri godine. Takođe mogu da izdrže kiselinu, hladnoću i dehidraciju.
Hofman i Majkl Dejli, profesori patologije na Vojnomedicinskom univerzitetu u Vašingtonu, takođe su pokazali neverovatnu sposobnost preživljavanja bakterije. U radu iz oktobra 2022. godine, koji je ovaj dvojac napisao u koautorstvu sa timom istraživača, pokazali su da ako je deinococcus ikada postojao na Marsu, smrznuti mikrobi bi mogli da prežive milionima godina.
Za prethodnu studiju, tim je izmerio količinu antioksidanata mangana u ćelijama bakterija. Istraživači su otkrili da je količina zračenja koju bi mikroorganizam mogao da preživi direktno povezana sa količinom antioksidanata mangana. Dakle, što je više antioksidansa mangana, to je veća otpornost na zračenje.
Kada se osuši i zamrzne, deinococcus radiodurans bi mogao da preživi 140.000 jedinica iks i gama zraka, što je 28.000 puta više od količine radijacije koja može da ubije čoveka.
Za najnovije istraživanje, Hofman, Dejli i njihove kolege su koristili MDP, ili zaštitno sredstvo izvedeno iz melatonina, sintetički antioksidans po uzoru na deinococcus radiodurans koji je profesor Dejli dizajnirao. Ovaj antioksidant je korišćen u polivalentnim vakcinama inaktiviranim zračenjem, da bi uništile patogene poput hlamidije, na primer.
Istraživački tim je analizirao kako aktivne komponente MDP-a, uključujući mangan, fosfat i peptid nazvan DP1, štite ćelije i proteine od izlaganja radijaciji. Kada se peptid i fosfat vežu za mangan, stvaraju trojni ili trostruki kompleks koji je veoma efikasan u zaštiti od zračenja. Zajedno, metaboliti u MDP-u stvaraju "tajni sos", naglašava Hofman.
Oralna zaštita od zračenja
Dr Tatjana Milojević, sa Katedre za egzobiologiju na Univerzitetu Orlean u Francuskoj, koja nije bila uključena u ovu studiju, rekla je da ovi rezultati daju nove uvide u to kako bi metaboliti mogli da stvore radiozaštitni štit i potencijalno poboljšati u budućnosti.
- Ovo novo razumevanje MDP-a moglo bi da dovede do razvoja još snažnijih antioksidanata na bazi mangana za primenu u zdravstvu, industriji, odbrani i istraživanju svemira - ističe prof. Dejli.
Dodaje i da će astronauti u misijama u dubokom svemiru biti izloženi visokim nivoima radijacije, prvenstveno od energetskih čestica koje putuju kroz kosmos zvanih kosmički zraci.
- MDP, kao jednostavan, isplativ, netoksičan i visoko efikasan radioprotektor, mogao bi se davati oralno da bi se ublažili rizici od svemirskog zračenja - kaže profesor.
Na Zemlji, antioksidans bi se mogao koristiti za zaštitu od akcidenata radioaktivnog zračenja.
Tim naučnika sada želi da istraži i da li ovaj trostruki kompleks koji stoji iza deinokokusovog antioksidansa postoji u ćelijama drugih organizama, i ako postoji, da li je on odgovoran za njihovu otpornost na zračenje, navodi prof. Hofman.