O bacterie denumită sugestiv „Conan” poate rezista la radiații care ar putea ucide un om. Oamenii de știință spun că i-au găsit arma secretă

Un tip de bacterie numită Deinococcus radiodurans, supranumită „bacteria Conan” pentru capacitatea sa de a supraviețui celor mai dure medii, poate rezista la doze de radiații de 28.000 de ori mai mari decât cele care ar ucide o ființă umană – iar secretul succesului său își are rădăcinile într-un antioxidant, potrivit CNN.

Acum, oamenii de știință au descoperit modul în care funcționează antioxidantul, deschizând posibilitatea ca acesta să poată fi utilizat pentru a proteja sănătatea oamenilor, atât pe Pământ, cât și a celor care vor explora dincolo de el în viitor.

Antioxidantul este format dintr-un grup simplu de molecule mici numite metaboliți, inclusiv mangan, fosfat și o mică peptidă, sau moleculă, de aminoacizi.

Împreună, această trilogie puternică este mai eficientă în protejarea împotriva radiațiilor decât manganul combinat cu doar una dintre celelalte componente, potrivit unui nou studiu publicat luni în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Conform autorilor studiului, descoperirile ar putea fi utilizate pentru a proteja astronauții de dozele mari de radiații cosmice în viitoarele misiuni spațiale de lungă durată în sistemul nostru solar.

„Am știut de mult timp că ionii de mangan și fosfatul formează împreună un antioxidant puternic, dar descoperirea și înțelegerea potenței „magice” oferite de adăugarea celei de-a treia componente reprezintă o descoperire. Acest studiu a furnizat cheia pentru a înțelege de ce această combinație este un radioprotector atât de puternic – și promițător”, a declarat într-o declarație Brian Hoffman, coautor al studiului, profesor de chimie Charles E. și Emma H. Morrison și profesor de bioștiințe moleculare la Northwestern University’s Weinberg College of Arts and Sciences.

Descoperirea secretului unui antioxidant

Cercetările anterioare au arătat că Deinococcus, cunoscută drept cea mai rezistentă formă de viață la radiații în Guinness World Records, poate supraviețui în afara Stației Spațiale Internaționale timp de trei ani. Bacteria rezistentă poate rezista și la acid, frig și deshidratare.

Hoffman și Michaely Daly, profesor de patologie la Uniformed Services University of the Health Sciences, au demonstrat, de asemenea, capacitatea incredibilă de supraviețuire a bacteriei. Raportul din octombrie 2022, pe care cei doi l-au redactat împreună cu o echipă de cercetători, a arătat că, dacă Deinococcus ar fi existat vreodată pe Marte, microbii înghețați ar fi putut supraviețui milioane de ani.

Pentru studiul anterior, echipa a măsurat cantitatea de antioxidanți de mangan din celulele bacteriilor. Cercetătorii au constatat că cantitatea de radiații la care putea supraviețui un microorganism era direct legată de cantitatea sa de antioxidanți de mangan. Astfel, cu cât sunt mai mulți antioxidanți de mangan prezenți, cu atât rezistența la radiații este mai mare.

Atunci când a fost uscat și congelat, Deinococcus radiodurans a putut supraviețui la 140.000 de gray, sau unități de radiații X și gamma, ceea ce este de 28.000 de ori mai mare decât cantitatea de radiații care ar putea ucide o persoană.

Pentru cele mai recente cercetări, Hoffman, Daly și colegii lor au utilizat MDP, sau protector derivat din melatonină, un antioxidant sintetic inspirat de Deinococcus radiodurans și conceput de Daly. Acest antioxidant a fost utilizat în vaccinurile polivalente inactivate prin radiații, care se bazează pe radiații pentru a opri agenții patogeni precum chlamydia. Daly, care a studiat Deinococcus radiodurans timp de mai mulți ani, face parte, de asemenea, din Comitetul Academiilor Naționale pentru Protecția Planetei.

Echipa studiului a analizat modul în care componentele active ale MDP, inclusiv manganul, fosfatul și o peptidă numită DP1, protejează celulele și proteinele de expunerea la radiații. Atunci când peptida și fosfatul se leagă de mangan, acestea creează un complex ternar, sau triplu, care este foarte eficient în protejarea împotriva radiațiilor. Împreună, metaboliții din MDP creează un „sos secret”, a declarat Hoffman.

Dr. Tetyana Milojevic, președinte al departamentului de exobiologie de la Universitatea Orléans din Franța, a declarat că studiul oferă noi perspective asupra modului în care scuturile radioprotectoare ar putea fi create de metaboliți și potențial îmbunătățite în viitor. Tetyana nu a fost implicată în studiu.

„Această nouă înțelegere a MDP ar putea duce la dezvoltarea unor antioxidanți și mai puternici pe bază de mangan pentru aplicații în îngrijirea sănătății, industrie, apărare și explorare spațială”, a spus Daly.

Daly a menționat că astronauții din misiunile spațiale de lungă durată ar fi expuși la niveluri ridicate de radiații, în principal de la particulele energetice care călătoresc prin cosmos, numite raze cosmice.

„MDP, fiind un radioprotector simplu, rentabil, netoxic și foarte eficient, ar putea fi administrat pe cale orală pentru a atenua aceste riscuri de radiații spațiale”, a spus el.

Pe Pământ, antioxidantul ar putea fi utilizat pentru protecția împotriva accidentelor care eliberează radiații.

Acum, echipa este curioasă să vadă dacă acest complex triplu din spatele antioxidantului Deinococcus există în celulele altor organisme și, în caz afirmativ, dacă ar putea fi responsabil pentru rezistența la radiații a acestora, a spus Hoffman.