Ένας τύπος βακτηρίου που ονομάζεται Deinococcus radiodurans, έχει το παρατσούκλι «Κόναν το Βακτήριο» – κατά το… Κόναν ο Βάρβαρος – για την ικανότητά του να επιβιώνει στις πιο σκληρές ακραίες συνθήκες.
Ο «Κόναν το Βακτήριο» μπορεί να αντέξει δόσεις ακτινοβολίας 28.000 φορές μεγαλύτερες από αυτές που θα σκότωναν έναν άνθρωπο. Το μυστικό του βρίσκεται σε ένα αντιοξειδωτικό τη λειτουργία του οποίου «ξεκλείδωσαν» τώρα οι επιστήμονες. Έτσι, ίσως κάποτε μπορέσει να χρησιμοποιηθεί για την προστασία της υγείας των ανθρώπων, τόσο στη Γη όσο και στο διάστημα.
Το αντιοξειδωτικό σχηματίζεται από μια απλή ομάδα μικρών μορίων που ονομάζονται μεταβολίτες και περιλαμβάνουν μαγγάνιο, φωσφορικά άλατα και ένα μικρό πεπτίδιο (μόριο αμινοξέων).
Μαζί, αυτή η τριάδα είναι πιο αποτελεσματική στην προστασία από την ακτινοβολία από ό,τι το μαγγάνιο σε συνδυασμό με ένα μόνο από τα άλλα συστατικά, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των αστροναυτών από υψηλές δόσεις κοσμικής ακτινοβολίας σε μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης.
«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», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Brian Hoffman, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο Northwestern.
Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι το Deinococcus μπορεί να επιβιώσει εκτός του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού για τρία χρόνια. Μπορεί επίσης να αντέξει το οξύ, το κρύο και την αφυδάτωση.
Το μυστικό του αντιοξειδωτικού
Σε μελέτη του 2022, ο Hoffman και η ομάδα του μέτρησαν την ποσότητα των αντιοξειδωτικών μαγγανίου στα κύτταρα του βακτηρίου και διαπίστωσαν ότι η ποσότητα ακτινοβολίας από την οποία θα μπορούσε να επιβιώσει ένας μικροοργανισμός σχετιζόταν άμεσα με την ποσότητα των αντιοξειδωτικών μαγγανίου που διέθετε.
Όταν αποξηρανόταν και καταψύχονταν, το Deinococcus radiodurans μπορούσε να επιβιώσει 140.000 γκρέυ (Gy) ακτινοβολίας Χ και γ, ποσότητα 28.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που θα μπορούσε να σκοτώσει έναν άνθρωπο.
Για την τελευταία έρευνα, χρησιμοποίησαν το MDP (Melatonin-Derived Protective, προστατευτικό που προέρχεται από τη μελατονίνη), ένα συνθετικό αντιοξειδωτικό εμπνευσμένο από τον Deinococcus radiodurans που σχεδίασαν οι ίδιοι. Ανέλυσαν πώς 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 που είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην προστασία από την ακτινοβολία.
Εφαρμογές στη Γη και στο διάστημα
Η νέα ανακάλυψη 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.
Οι αστροναύτες σε αποστολές στο βαθύ διάστημα θα εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας από τις κοσμικές ακτίνες, κίνδυνος που θα μπορούσε να μετριάσει το MDP. Στη Γη, το αντιοξειδωτικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από ατυχήματα που απελευθερώνουν ακτινοβολία.
Με πληροφορίες από: ‘Conan the Bacterium’ can withstand radiation that could kill a human. Scientists say they’ve found its secret weapon by Ashley Strickland, CNN
