Медицина
Медицина

Рівні всього одного ферменту визначили реакцію клітин на токсин NDMA

Американські дослідники показали, що рівні всього одного з ферментів, які беруть участь у репарації ДНК, визначають, який вплив матиме на клітини потенційний канцероген NDMA. Результати допомагають зрозуміти, які наслідки може мати вплив NDMA, якого знаходили, зокрема, у питній воді та лікарських препаратах, на здоров'я людини. Дослідження опубліковане у журналі Cell Reports.

KTSDESIGN / SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty

KTSDESIGN / SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty

Що це за речовина?

N-нітрозодиметиламін (NDMA) — це досить поширений хімічний забруднювач. Його виявляють у питній воді, що проходить оброблення хлоровмісними сполуками, а також у деяких харчових продуктах та навіть ліках, зокрема таких поширених як препарати проти діабету другого типу, гіпертонії та виразки шлунку. Вважають, що ті його дози, які людина може спожити з цих продуктів, не завдають шкоди здоров'ю, але речовина сама по собі сильно токсична та володіє канцерогенними властивостями із особливою загрозою для печінки, показують досліди на тваринах. NDMA призводить до пошкодження ДНК, під час якого вражається одна з основ — аденін. Але клітини мають природний механізм виправлення помилок. У цьому випадку фермент AAG від'єднує помилкову основу та дає змогу іншим молекулам замінити її правильним варіантом. Науковці з Массачусетського технологічного інституту вирішили дослідити детальніше механізм дії NDMA.

Що вивчали вчені?

Науковці досліджували, як впливають різні рівні AAG на пошкодження ДНК забруднювачем. Це актуально з огляду на те, що у людей спостерігається велика варіабельність цього показника. У деяких людей цей фермент може бути навіть удвадцятеро активнішим, ніж в інших.

Але в дослідженнях науковці використали лабораторних мишей. Частина з них мала у шість разів більше AAG, ніж у середньому інші миші. А другій частині піддослідних тварин вчені взагалі заблокували активність ферменту. Третя група мишей представляла контрольну та мала нормальну кількість AAG. Усіх цих тварин вчені піддавали впливу однакової кількості потенційного канцерогену NDMA.

Що стало з мишами?

Очікувано, у мишей із вимкненим AAG виявилося найбільше мутацій поміж інших, і вони мали найвищий показник розвитку раку печінки. Ймовірно, без AAG помилкові через вплив канцерогену основи залишаються в їхній ДНК, що продукує виникнення численних мутацій, які призводять до раку. Натомість у мишей із шестикратною кількістю AAG мутацій було суттєво менше, як і нижчим був показник раку. Проте у них значно більшими були пошкодження тканин та загибель клітин у печінці. Надмірна активність AAG спричиняє велику кількість розривів у ДНК, які не встигають відновлюватися, і це може бути смертельним для клітин, пояснюють автори роботи. Миші з контрольної групи зі звичайними рівнями AAG продемонстрували правило золотої середини: вони мали деяку кількість нових мутацій після впливу NDMA, але разом із тим їхня печінка була здоровішою, а ризик розвитку раку нижчим, ніж у піддослідних із двох інших груп.

Науковці припускають, що вимірювання рівнів AAG у людей колись зможе допомогти лікарям визначити сприйнятливість до впливу NDMA. Крім цього, результати можуть сприяти кращому розумінню дії хімієтерапевтичного препарату темозоломіду, який спричиняє пошкодження в ДНК, подібні до таких після NDMA. У наступних дослідах вони перевірятимуть, як впливає на тварин тривалий контакт із цим забруднювачем.