Радиация влияет на глаза не только через повреждение ДНК: в сетчатке и пигментном эпителии она запускает окисление светочувствительных пигментов. Российские ученые из Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, МГУ и Объединенного института ядерных исследований проверили это на мышах двух линий — обычных пигментированных и альбиносах, у которых в глазах нет меланина. Животных облучали гамма-квантами в дозах 1 и 2 Гр, а затем сравнивали состав бисретиноидов — производных витамина А, входящих в клеточный «пигмент старения» липофусцин. Эти вещества флуоресцируют, поэтому по спектрам свечения и хроматограммам можно было увидеть, сколько их окисленных форм появилось после облучения.
Оказалось, что у альбиносов радиация вызывает заметно более сильное окисление бисретиноидов в сетчатке и пигментном эпителии, чем у пигментированных мышей. В среднем в сетчатке альбиносов продукты окисления накапливались примерно в 6 раз быстрее, чем у мышей дикого типа, а в пигментном эпителии — примерно в 1,8 раза быстрее. У пигментированных животных после облучения тоже росло содержание окисленных форм, но эффект был выражен слабее. Менялись и спектры флуоресценции: у альбиносов сдвиг максимума свечения был больше, около 5 нм в сторону более длинных волн.
Главный вывод связан с меланином — темным пигментом, который есть в глазах и коже и отсутствует у альбиносов. По данным работы, меланин в тканях глаза работает как природный антиоксидант и снижает радиационно-индуцированное окисление. Поэтому глаза без меланина оказываются более уязвимыми к окислительному стрессу после облучения. Это важно для понимания индивидуальных различий в чувствительности к радиации, хотя исследование выполнено на мышах, а не на людях.
Практическая ценность работы в том, что она помогает искать способы защиты глаз и других тканей от радиации — например, для персонала, работающего с источниками излучения, космонавтов и пациентов лучевой терапии, когда нужно защитить здоровые ткани. Кроме того, результаты напоминают, что радиационное повреждение может развиваться не только напрямую, но и через цепочки окисления пигментов и липидов. Следующий шаг — проверить, насколько эти механизмы работают у человека, и найти вещества, которые помогли бы снизить такой окислительный эффект.
Исследование опубликовано в журнале "Радиационная биология. Радиоэкология"
Изображение на обложке: разработано Magnific
