Российские ученые вместе с американскими коллегами обнаружили, что препарат, используемый в химиотерапии, может защитить мозг крыс от ионизирующего излучения. Животные вели себя спокойнее, не показывали нарушений в когнитивных тестах и были более активны в новых пространствах. Потенциально препарат можно использовать для защиты умственных способностей и ментального здоровья космонавтов в дальних космических экспедициях. Результаты исследования опубликованы в журнале CNS & Neurological Disorders – Drug Targets. Исследование поддержано грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ).
Графическое отображение эксперимента. Источник: Виктор Кохан/НМИЦ
Полет человека в дальний космос до сих пор был невозможен, в числе прочего из-за особого ионизирующего излучения – галактических космических лучей. Магнитное поле и атмосфера Земли делают это излучение безопасным для живых существ, но в открытом космосе и на планетах, лишенных магнитного поля, излучения воздействуют на мозг человека и вызывают когнитивные нарушения, а также тревогу и эмоциональную нестабильность. Эти факторы усложняют реализацию дальних космических миссий.
Российские ученые предположили, а затем совместно с американскими учеными доказали, что препарат ролапитант способен предотвращать негативные последствия воздействия галактических космических лучей. До этого лекарство применялось у онкобольных, проходящих химиотерапию, как противорвотное средство. Ролапитант ученые выбрали потому, что этот препарат является антагонистом (то есть подавителем) рецептора neurokinin-1 (NK-1), который содержится в миндалевидном теле и гипоталамусе – отделах головного мозга, отвечающих за стресс.
«Именно эти отделы, как мы выяснили ранее, реагируют на ионизирующее излучение. Ролапитант – антагонист NK-1 рецептора – оказывает мягкий противотревожный эффект и полностью нивелирует эффекты облучения в отношении нервной системы», – рассказывает Виктор Кохан, кандидат биологических наук, руководитель проекта по гранту РНФ, старший научный сотрудник Национального медицинского исследовательского центра психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского.
Во время исследования ученые сравнивали воздействие ролапитанта с диазепамом, который широко применяется в медицине для снятия тревожности. Для тестирования медикаментов использовали несколько групп крыс. Первая получала ролапитант без излучения, еще две группы животных подвергались облучению в дозах, аналогичных таковым при реализации трехлетней марсианской миссии, и получали лекарства. В ходе суточного гамма-облучения и последующего облучения ядрами углерода и тот, и другой препарат способствовали уменьшению тревоги. При этом ролапитант оказал лучший эффект: животные показывали очень хорошую способность ориентации в лабиринте и на других экспериментальных площадках. Примечательно, что ученые также выявили повышенную эффективность долговременной памяти: крысы легко отличали уже знакомые предметы от неизвестных.
Таким образом, авторы установили, что ролапитант может защищать нервную систему от ионизирующего излучения. В будущем это открытие, возможно, позволит человеку беспрепятственно совершать космические экспедиции на далекие расстояния, например, на Марс.
Над проектом работали представители МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва), Института физики высоких энергий (Протвино), Научного центра неврологии (Москва), факультета биологических наук Салемского университета (США, Салем) и Первого МГМУ имени И.М. Сеченова (Москва).
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
