Настроенные биологические часы снижают повреждения сердца от лучевой терапии

Светлана Белякова – 14 января 2020

Лечение рака молочной железы обычно включает в себя лучевую терапию, имеющую серьезные долгосрочные побочные эффекты из-за радиации. Например, достигая сердца, радиоактивные частицы повреждают ДНК в его здоровых клетках. Результаты нового исследования показывают, что профилактика может заключаться в настройке биологических часов.

В рамках эксперимента ученые изучили функцию сердца двух групп мышей с нарушенными биологическими часами. Также в исследовании участвовала третья группа — контрольная. У одной группы была генетическая мутация, уничтожившая Per1 и Per2 — два гена, контролирующие биологические часы организма. Вторую группу составили мыши дикого типа, у которых биологические часы сбились сменой графика. Контрольная группа состояла из мышей дикого типа с нормальными биологическими часами. Все грызуны получали лучевую терапию на грудную клетку.

Ученые использовали технологию ультразвуковой эхокардиографии, чтобы сравнить функции сердца у всех трех групп как до, так и после лучевой терапии. У мышей с нарушенными биологическими часами способность сердца откачивать кровь и вводить ее в кровоток была нарушена из-за потери эластичности в сердечном желудочке. У этих же мышей было больше рубцовой ткани, нежели у контрольной группы.

Дополнительные анализы были сосредоточены на изучении белка Bmal1, который управляет 24-часовыми ритмами в экспрессии многих генов и играет важную роль в защите сердца от радиационного повреждения. Результаты показали, что уровень Bmal1 через 24 часа (днем) был значительно ниже у мышей с нарушенными часами, и достигал пика в более позднее время. Было обнаружено, что более высокие уровни Bmal1 связаны с более низкими уровнями повреждения ДНК, и наоборот.

Ученые зафиксировали, что Bmal1 взаимодействует с генами BRCA1, BRCA2 и ATM — три гена, необходимые для борьбы с радиационно-индуцированным повреждением ДНК и гибелью клеток. Когда Bmal1 связывается с этими генами, он потенциально повышает или активирует их функцию против коллатерального повреждения, вызванного лучевой терапией.

Фото: pixabay.com