Новости

Сибирские ученые установили причину цирроза печени

Сотрудники лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) и Научно-исследовательского института экспериментальной и клинической медицины провели исследования скорости выведения метанола из организма лабораторных мышей и показали, что метанол необратимо связывается с элементами клеток печени, в частности с молекулами ДНК мышей, и разрушает ее. Для этого учёные использовали метод ускорительной масс-спектрометрии.

Ускорительная масс-спектрометрия (УМС) предназначена для сверхчувствительного анализа изотопного состава вещества. Лаборатория радиоуглеродных методов анализа (ЛРМА) НГУ проводит свои исследования в новосибирском Академгородке на базе разработанного и созданного в ИЯФ СО РАН единственного в России ускорительного масс-спектрометра.

"Обычный метод определения доли 14С заключается в подсчете количества радиоактивных распадов, но так как эта доля чрезвычайно мала, он требует большого количества вещества. Метод масс-спектрометрии заключается в прямом подсчете количества атомов радиоуглерода, поэтому он обладает гораздо большей чувствительностью. Ближайшие к нам ускорительные масс-спектрометры находятся в Европе и США, поэтому спрос на анализ образцов на нашей установке от ученых самых разных специальностей – геологов, археологов, медиков, химиков и многих других – очень велик. В год на масс-спектрометре ИЯФ СО РАН исследуется около 1000 образцов из 20 организаций", – комментирует заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, академик РАН Василий Пархомчук.

Самцам мышей однократно вводили метанол, меченный радиоуглеродом 14С, в дозировке 20 мкл и радиоактивностью 20 Бк. Затем отбирали необходимые для исследования органы (печень, почки, легкие и мозг) и проводили необходимую для УМС-анализа пробоподготовку, которая заключается в превращении углерода образца в графитоподобное состояние.

"В нашей лаборатории разрабатывается уникальный метод подготовки проб к УМС-анализу. Традиционный метод, применяемый в большинстве мировых лабораторий, заключается в сжигании образца и длительной сложной очистке выделяющегося углекислого газа от всевозможных примесей. Мы же используем адсорбционно-каталитический метод, когда из газового потока с помощью селективного сорбента отбирается углекислый газ, а остающиеся примеси просто удаляются из системы. Затем проводится реакция восстановления СО 2 водородом и получения элементарного углерода. Эта система гораздо дешевле, работает проще и быстрее, что особенно важно для биомедицинских исследований со множеством образцов", — говорит старший научный сотрудник лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ и Института катализа СО РАН, Екатерина Пархомчук.

Образцы органов мышей отбирали через 1 час, 3 часа, 10 часов и 24 часа после введения метанола. Анализ на ускорительном масс-спектрометре показал, что метка 14С присутствовала во всех образцах органов. Учёные увидели, что в почках, лёгких и мозге количество метанола, меченного 14С, снижается со временем. Причём, быстрее всего метанол выводится из головного мозга мышей. В то время как в печени его уровень остаётся практически неизменным. Это говорит о необратимых процессах в органе, вызванных взаимодействием спирта с клетками печени. Исследования на ускорительном масс-спектрометре также показали, что значительное превышение 14С наблюдается и в ДНК печени при хроническом введении метанола в течение 5 недель.

"Можно было даже численно посчитать количество меток, оставшихся в ДНК, оказалось, что один нуклеотид из 50-80 штук содержит одну метку 14С, то есть необратимо связан с метаболитами метанола", - говорит Пётр Калинкин, научный сотрудник лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ и Института катализа СО РАН.

"Портится именно генетический материал клеток. А если портится генетический материал, то клетка уже не может воспроизводиться и давать здоровую ткань. Важно то, что необратимые изменения печени возникают при очень низких концентрациях метанола, и можно предположить, что причиной алкогольного цирроза печени является хроническое воздействие и накопление метанола и продуктов его метаболизма в печени при его малом содержании в напитке. Поэтому очень важно контролировать качество потребляемых спиртных напитков и не увлекаться алкоголем из неизвестных источников, отдавая предпочтение спирту с высокой степенью чистоты. Стоит также иметь в виду, что при домашнем изготовлении вин следует строго придерживаться технологии, например, тщательно отделять мезгу (кожура и мякоть) от яблочного сока, поскольку длительное брожение мезги приводит к повышенному содержанию метанола", - уточняет старший научный сотрудник лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ и Института катализа СО РАН, Екатерина Пархомчук.

Сегодня в лаборатории радиоуглеродных методов анализа используют метод ускорительной масс-спектрометрии для фундаментальных и прикладных задач. Например, при тестировании новых лекарственных препаратов и влиянии их на разные органы человека. Кроме того, с помощью УМС традиционно проводят датирование геологических и археологических образцов, а также старинных книг, икон и останков человека и животных. Предложен сверхчувствительный неинвазивный и безопасный метод диагностики бактерии Helicobacter pylori в организме человека.

Читайте также
Москве угрожает «Таня»! Кто и зачем дает имена циклонам?
Москве угрожает «Таня»! Кто и зачем дает имена циклонам?
Выясняем у экспертов, кто дает циклонам человеческие имена
Все переплетено, но не предопределено
Все переплетено, но не предопределено
Анахорет пытается заказать пушку, стреляющую очень маленькими элементарными частицами.
Чернота насколько хватает взгляда, или Сбывшаяся мечта космонавта
Чернота насколько хватает взгляда, или Сбывшаяся мечта космонавта
Космонавт Сергей Кудь-Сверчков о первом выходе в открытый космос.