Новый меланин сможет лучше защищать кожу от рентгеновского облучения

Новый меланин сможет лучше защищать кожу от рентгеновского облучения

Американские учёные синтезировали селеномеланин. Введение такого в культуру клеток кожи значительно увеличивает их устойчивость к рентгеновскому облучению. Обнаружено, что полученное соединение может вырабатываться в природе. Открытие учёных опубликовано в Journal of the American Chemical Society.

Меланины играют огромную роль в жизни всех организмов на Земле. Помимо того, что они придают окраску, например, нашей коже, волосам, чешуе рыб или перьям птиц, самое главное их значение — защищать глубокие слои кожи от пагубного влияния солнечного ультрафиолета.

По своему химическому происхождению меланины можно разделить на отдельные группы. Особое внимание американских исследователей привлëк феомеланин — производное тирозина и цистеина, содержащее в своем составе атомы серы. Дело в том, что на серу (с точки зрения химии) очень похож другой химический элемент — селен. Фактически, он является более тяжёлым аналогом серы. Как известно, более тяжёлые элементы лучше поглощают ионизирующее излучение, а значит, селеновый аналог феомеланина потенциально может защищать живые организмы от радиации.

Учёным удалось синтезировать наночастицы селеномеланина и проанализировать их. Полученное вещество обладает структурой, аналогичной естественному феомеланину. 

Эксперименты на кератиноцитах человека показали, что новый материал обладает хорошей биосовместимостью, а распределение вещества в клетке не отличается от феомеланина и эумеланина. Как и все остальные меланины, селеномеланин способен формировать перинуклеарные колпачки в кератиноцитах.

Чтобы сравнить способность разных меланинов защищать клетки от радиационного воздействия, культуры клеток с наночастицами нужных соединений облучали рентгеновским излучением. Остановка деления клеток во время фазы G2/M, как правило, свидетельствует о повреждении ДНК. Результаты экспериментов показали, что при получении клетками с селеномеланином даже значительной дозы облучения в 6 Гр, уровень замерших в фазе G2/M клеток практически не изменился по сравнению с необлучëнными клетками. Для наночастиц других меланинов этот уровень существенно возрастал пропорционально дозе поглощенного излучения, что говорит о значительном повреждении ДНК в клетках.

Аналогичные результаты наблюдались и для полученных в результате биосинтеза наночастиц селеномеланина генетически модифицированными бактериями. В совокупности, результаты исследования указывают на возможную естественность селеномеланина. Его нахождение в природе вероятно в местах, одновременно богатых селеном и имеющих достаточный радиационный фон. Помимо этого, селеномеланин может быть важной частью метаболизма селена в живых организмах.

Автор: Максим Мазурин
Редактор: Анастасия Воротникова

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: