Мелатонин эффективно защищает от воздействия ионизирующего излучения

В работе ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино было установлено, что мелатонин, применяемый сейчас как препарат, нормализирующий циркадные ритмы, способен значительно снижать повреждающий эффект ионизирующего излучения. Это делает перспективным его применение при радиотерапии и во время пилотируемых космических полетов. Об исследовании сообщается в пресс-релизе ИТЭБ РАН.

Ионизирующие излучения широко применяются в терапии различных видов опухолей, критическим остается вопрос снижения лучевых поражений нормальных тканей в процессе радиотерапии. Воздействие космического излучения на космонавтов также является критическим фактором для полетов за пределами земной орбиты. В этом случае, как полагают ученые, основные риски связаны с возможными последствиями воздействия радиации на центральную нервную систему и на селезенку, что чревато потенциальными неврологическими расстройствами, дегенеративными эффектами, снижением работоспособности иммунной и других систем. Значительную долю доклинически исследуемых препаратов представляют соединения антиоксидантного действия, поскольку развитие лучевой реакции в облученных клетках сопряжено с индукцией внутриклеточного окислительного стресса.

Одним из перспективных в этой области антиоксидантов считается мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин). В нынешней работе ученые провели сравнительную оценку маркеров повреждений в тканях коры головного мозга и селезенки после облучения всего тела мышей рентгеновскими лучами и возможности модуляции этих повреждений при введении мелатонина до (режим радиопротекции) и после (режим радиомитигации) их облучения. Как показывают результаты исследований Международной комиссии по радиационной защите, у пострадавших при ядерных катастрофах (Чернобыль и Фукусима) при использовании не только радиопротекторов, но и надежных радиомитигаторов радиационных последствий было бы существенно меньше.

В качестве основных маркеров радиационных повреждений и их модуляции использовались повреждения и восстановления ядерной и митохондриальной ДНК, биогенез и мутагенез митохондриальной ДНК, уровень АТФ (как маркер энергетического статуса), уровень генерации пероксида водорода (как наиболее стабильной и способной мигрировать на большие расстояния активной формы кислорода) для оценки индукции окислительного дистресса, перекисное окисление липидов, оцениваемое по содержанию малонового диальдегида, и снижение антиоксидантной активности по уровню восстановленного глутатиона. В результате было показано, что мелатонин более эффективно снижает различные радиационные повреждения при его введении мышам после их облучения (в режиме радиомитигатора). Несмотря на то что ткани селезенки и коры головного мозга мышей отличались исходными контрольными значениями анализируемых маркеров, показано, что антирадиационный потенциал мелатонина успешно реализуется в обеих тканях.

Результаты работы опубликованы в журнале Antioxidants.