Российские исследователи впервые детально изучили воздействие протонных пучков на различные типы ДНК в мозговых клетках крыс. Обнадеживающий результат: гиппокамп животных накапливал больше мутировавших копий митохондриальной ДНК после облучения, чем другие мозговые зоны.
"Особую важность имеют исследования воздействия протонов на здоровые ткани мозга, ведь протонная терапия влияет не только на опухоль. Мы зафиксировали изменения в количестве митохондриальной ДНК и её мутантных версий в трёх областях мозга крыс – гиппокампе, коре и мозжечке", – рассказывает ведущий автор Серажутдин Абдуллаев из ИТЭБ РАН.
Эксперты ИТЭБ РАН совместно с коллегами из ОИЯИ РАН уже несколько лет анализируют влияние радиации на мозг. Они изучают защитные реакции клеток при проникновении ионизирующего излучения в нейроны и глиальные клетки.
Ранее ученые обнаружили разницу в реакции клеток на повреждения ядерной и митохондриальной ДНК. Последняя, расположенная в клеточных "электростанциях", восстанавливается существенно быстрее. Это приводит к накоплению мутировавших копий мтДНК, усилению окислительного стресса и потенциальному повреждению ядерной ДНК. Подобные изменения объясняют проблемы с памятью у пациентов после лучевой терапии.
В новой работе команда Абдуллаева исследовала влияние ускоренных протонов – более точной альтернативы гамма-излучению. Опыты выявили значимые различия: концентрация мутировавшей мтДНК была максимальной в гиппокампе (центре памяти) и минимальной в мозжечке. Важно, что гамма-излучение таких зональных различий не вызывало.
Это открытие открывает перспективу для оптимизации лечения. Защитить уязвимый гиппокамп помогут антиоксиданты, способные проникать в митохондрии и блокировать агрессивные вещества. Подобные подходы минимизируют риски для здоровых клеток и снижают вероятность нейродегенеративных осложнений после успешной противораковой терапии.
