30.11.2015 / № 48

В лаборатории генетики человека Института генетики и цитологии НАН Беларуси впервые в мире было показано, что вещества с

антирадикальными свойствами (меланин и мелатонин) способны частично нейтрализовать «байстэндер»-эффект (БЭ). Об этом явлении нам рассказала заведующая данной лабораторией доктор биологических наук Ирма МОССЭ.

– Такой феномен был открыт в середине прошлого века. Дело в том, что влияние радиации на человека изучено не достаточно, многие процессы до сих пор остаются неясными. Например, не доказано существование у человека радиационных мутаций. Кроме того, ученые заметили одну закономерность: если облучать одни клетки, поврежденными могут оказаться совершенно другие. Об этом эффекте сообщалось еще в 1954 году Парсонсом, который показал, что у детей, у которых для лечения лейкемии облучали селезенку, наблюдалось повреждение костного мозга. В дальнейшем было получено достаточно много аналогичных сведений, и это явление было названо «байстэндер»-эффектом (иногда переводят на русский язык как эффект свидетеля или соседства), однако его природа до сих пор до конца не установлена. Радиационно-индуцированный БЭ – передача информации от облученных клеток необлученным, которые также повреждаются, хоть и не являются мишенью. Нас заинтересовал этот феномен, поскольку его исследования весьма важны как для решения фундаментальных проблем биологии, так и с практической точки зрения, в частности, для расчетов радиационных рисков, а также для радиационной терапии рака. Появилась идея для выяснения механизма БЭ использовать меланин и мелатонин, обладающие высокой антирадикальной активностью.

В частности, пигмент меланин способен перехватывать и превращать в тепло все виды физической энергии: магнитную, электрическую, радиационную, звуковую, тепловую. Кроме того, он также является антиоксидантом, нейтрализует потенциально опасные свободные радикалы. Существуют доказательства радиопротекторного действия меланина, в частности, он эффективен при защите наследственных структур от мутагенного действия малых доз радиации, при этом чем ниже доза, тем выше протекторное действие меланина. Все это позволило предположить, что если механизм БЭ имеет физическую природу, то данный пигмент может снизить передачу сигналов от облученных клеток к необлученным.

Мелатонин – это нейрогормон шишковидной железы эпифиза. Он обладает множеством функций, одна из которых – антиоксидантная. В результате проведенных нами на кератиноцитах (клетках, которые составляют основную массу эпидермиса кожи человека) исследований было показано, что меланин и мелатонин действительно способны частично нейтрализовать «байстэндер»-факторы, при этом гормон обладал более выраженным защитным потенциалом, чем пигмент. Работа проводилась совместно с учеными Университета МакМастер города Гамильтон (Канада).

Изучение «байстэндер»-эффекта имеет большое значение для понимания ответа организма на радиационное воздействие при облучении в малых дозах.

Перед исследователями стоит ряд нерешенных вопросов, например, почему такой феномен сохранился в ходе эволюции, зачем он нужен, почему в одних случаях облучение вызывает адаптивный ответ, снижающий количество поврежденных клеток, а в других – «байстэндер-эффект»? Понимание скоординированного многоклеточного ответа, поражающего не только облученные, но и необлученные клетки, поможет определить этот вклад в оценку радиационных рисков. Работа по данному направлению продолжается.

Юлия ЕВМЕНЕНКО

Фото автора, «Навука»