25 июня 2012

Кровяные белки-антикоагулянты защитили мышей от радиации - ученые

Повышенная концентрация тромбомодулина и протеина С - белков, препятствующих свертыванию крови при отсутствии ран - защитила мышей от смертельной дозы радиации и необратимого повреждения костного мозга, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.

За последнее десятилетие биологи выделили несколько веществ, позволяющих защитить организм человека или млекопитающих от высоких доз радиации. В частности, в октябре 2011 года группа радиобиологов под руководством Валериана Кагана из Питтсбургского университета (США) обнаружила, что соединения олеиновой кислоты способны защищать клетки от действия ионизирующего излучения.

Группа ученых под руководством Хартмута Гейгера (Hartmut Geiger) из университета города Цинцинатти (США) изучала действие радиации на кроветворную систему мышей, пытаясь защитить костный мозг и другие органы от необратимых повреждений.
Гейгер и его коллеги приобрели нескольких грызунов и заменили их костный мозг на искусственно выращенную кроветворную ткань, позволявшую следить за работой клеток при радиоактивном облучении.

Биологи посадили мышей в специальную клетку, включили источник радиоактивного излучения на базе цезия-137 и облучали их в течение нескольких минут. За это время грызуны поглотили фатальную для костного мозга дозу радиации - примерно три Грэй. Считается, что смертельная доза для человека составляет примерно пять Грей.

Затем ученые пересадили грызунов в нормальные вольеры, препарировали умерших мышей и наблюдали за активностью клеток в их костном мозге в течение последующих двух недель.

Оказалось, что костный мозг у всех выживших мышей производил и содержал в себе множество молекул двух основных белков-антикоагулянтов - тромбомодулина и протеина С. Данные белки давно производятся в промышленных масштабах в качестве основного компонента лекарств, снижающих вероятность появления тромба в здоровых сосудах.

Авторы статьи проверили свои выводы, повторив эксперимент на дополнительной популяции мышей. Они разделили грызунов на несколько групп, часть из которых получила инъекции белков перед облучением, а другие были обработаны уже после облучения.

По словам биологов, тромбомодулин и протеин С успешно защитили мышей от радиации даже в тех случаях, когда препарат был введен в кровь животных через сутки после облучения. Как отмечают исследователи, при дозе радиации, не превышающей восемь Грэй, выживало примерно 90% грызунов, а при дозе в 9,5 Грэй - чуть больше половины мышей.

Гейгер и его коллеги отмечают, что пока не понятен механизм, благодаря которому антикоагулянты защищают организм от ионизирующего излучения. Ученые планируют найти ответ на этот вопрос в ходе последующих исследований.

 

Figure 1: Elevated expression of Thbd selects for primitive hematopoietic cells after irradiation in vivo

 

Figure 2: Solulin and recombinant aPC confer mitigation of radiation toxicity after TBI

 

Figure 3: Mechanisms of the action of toxicity mitigation by soluble Thbd and aPC

 

Figure 4: The role of endogenous Thbd in radiation protection