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 Medicineexternal link, opens in a new tab.
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 излученияexternal link, opens in a new tab.
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