Ένας τύπος βακτηρίου που ονομάζεται Deinococcus radiodurans και φέρει το πολύ ιδιαίτερο παρατσούκλι «Βακτήριο Κόναν» για την ικανότητά του να επιβιώνει στις πιο ακραίες συνθήκες, μπορεί να αντέξει δόσεις ακτινοβολίας 28.000 φορές μεγαλύτερες από αυτές που θα σκότωναν έναν άνθρωπο. Το μυστικό της αντοχής του έχει τις ρίζες του σε ένα αντιοξειδωτικό.

Τώρα, οι επιστήμονες αποκάλυψαν πώς λειτουργεί το αντιοξειδωτικό, ξεκλειδώνοντας την πιθανότητα να χρησιμοποιηθεί για την προστασία της υγείας των ανθρώπων, τόσο στη Γη όσο και σε όσους εξερευνούν στο μέλλον πολύ πιο μακριά από αυτήν.

Το αντιοξειδωτικό σχηματίζεται από μια απλή ομάδα μικρών μορίων που ονομάζονται μεταβολίτες, συμπεριλαμβανομένου του μαγγανίου, των φωσφορικών και ενός μικρού πεπτιδίου, ή μορίου, αμινοξέων.

Μαζί, αυτή η ισχυρή τριλογία είναι πιο αποτελεσματική στην προστασία από την ακτινοβολία από ό,τι το μαγγάνιο σε συνδυασμό με ένα μόνο από τα άλλα συστατικά, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.

Όπως γράφει το CNN επικαλούμενο τους συγγραφείς της μελέτης, τα ευρήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των αστροναυτών από υψηλές δόσεις κοσμικής ακτινοβολίας σε μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα σε όλο το ηλιακό μας σύστημα.

«Γνωρίζαμε εδώ και καιρό ότι τα ιόντα μαγγανίου και τα φωσφορικά άλατα μαζί αποτελούν ένα ισχυρό αντιοξειδωτικό, αλλά η ανακάλυψη και η κατανόηση της μαγικής ισχύος που παρέχεται από την προσθήκη του τρίτου συστατικού είναι πολύ σημαντική.

Αυτή η μελέτη αποτελεί κλειδί για την κατανόηση του γιατί αυτός ο συνδυασμός είναι ένα τόσο ισχυρό – και πολλά υποσχόμενο – ακτινοπροστατευτικό», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Brian Hoffman.

Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι ο Deinococcus, γνωστός ως η πιο ανθεκτική στην ακτινοβολία μορφή ζωής σύμφωνα με τα ρεκόρ Γκίνες, μπορεί να επιβιώσει εκτός του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού για τρία χρόνια. Τα ανθεκτικά βακτήρια μπορούν επίσης να αντέξουν το οξύ, το κρύο και την αφυδάτωση.

Ο Hoffman και ο Michaely Daly, απέδειξαν με έκθεση του Οκτωβρίου του 2022, ότι αν ο Deinococcus υπήρχε ποτέ στον Άρη, τα παγωμένα μικρόβια θα μπορούσαν να έχουν επιβιώσει για εκατομμύρια χρόνια.

Όταν αποξηρανόταν και καταψύχονταν, ο Deinococcus radiodurans μπορούσε να επιβιώσει 140.000 γκρέι ή μονάδες ακτινοβολίας Χ και ακτίνων γάμμα, που είναι 28.000 φορές μεγαλύτερη από την ποσότητα ακτινοβολίας που θα μπορούσε να σκοτώσει έναν άνθρωπο.

Για την πιο πρόσφατη έρευνα, ο Hoffman, ο Daly και οι συνάδελφοί τους χρησιμοποίησαν το MDP, ή προστατευτικό που προέρχεται από τη μελατονίνη, ένα συνθετικό αντιοξειδωτικό εμπνευσμένο από τον Deinococcus radiodurans που σχεδίασε ο Daly.

Αυτό το αντιοξειδωτικό έχει χρησιμοποιηθεί σε πολυδύναμα εμβόλια που αδρανοποιούνται με ακτινοβολία, τα οποία βασίζονται στην ακτινοβολία για να κλείσουν παθογόνα όπως τα χλαμύδια.

Η ομάδα ανέλυσε τον τρόπο με τον οποίο τα ενεργά συστατικά του MDP, συμπεριλαμβανομένου του μαγγανίου, του φωσφορικού άλατος και ενός πεπτιδίου που ονομάζεται DP1, προστατεύουν τα κύτταρα και τις πρωτεΐνες από την έκθεση σε ακτινοβολία. Όταν το πεπτίδιο και το φωσφορικό άλας συνδέονται με το μαγγάνιο, δημιουργούν ένα τριμερές ή τριπλό σύμπλοκο που είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην προστασία από την ακτινοβολία. Μαζί, οι μεταβολίτες στο MDP δημιουργούν μια «μυστική σάλτσα».

«Αυτή η νέα κατανόηση του MDP θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη ακόμη πιο ισχυρών αντιοξειδωτικών με βάση το μαγγάνιο για εφαρμογές στην υγειονομική περίθαλψη, τη βιομηχανία, την άμυνα και τη διαστημική εξερεύνηση», δήλωσε ο Daly και σημείωσε ότι οι αστροναύτες σε αποστολές στο βαθύ διάστημα θα εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας, κυρίως από ενεργητικά σωματίδια που ταξιδεύουν στο σύμπαν και ονομάζονται κοσμικές ακτίνες.

«Το MDP, που είναι ένα απλό, οικονομικά αποδοτικό, μη τοξικό και εξαιρετικά αποτελεσματικό ραδιοπροστατευτικό προϊόν, θα μπορούσε να χορηγείται από το στόμα για να μετριάσει αυτούς τους κινδύνους από τη διαστημική ακτινοβολία».

Στη Γη, το αντιοξειδωτικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από ατυχήματα που απελευθερώνουν ακτινοβολία.

Τώρα, η ομάδα είναι περίεργη να δει αν αυτό το τριπλό σύμπλεγμα πίσω από το αντιοξειδωτικό του Deinococcus υπάρχει στα κύτταρα άλλων οργανισμών, και αν ναι, αν θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για την αντίσταση στην ακτινοβολία σε αυτούς, δήλωσε ο Hoffman.