июнь 25, 2024
В новом исследовании антиоксидантов ученый научной школы профессора С. А. Безносюка из АлтГУ Андрей Рябых нашел способ защитить клетки от повреждений и болезней. Это открытие может привести к созданию новых лекарств, которые помогут людям сохранять здоровье и молодость. Подробности о работе алтайского исследователя, читайте в нашем материале.
В Лаборатории. Микроскоп.
СС0
Исследование Андрея Рябых фокусируется на антиоксидантах — молекулах, которые оберегают клетки от агрессивного воздействия свободных радикалов. Последние могут вызвать окислительный стресс, при котором клетки переполняются активными формами кислорода и не могут с ними справиться. А это их повреждает и может стать причиной различных заболеваний. Антиоксиданты играют ключевую роль, нейтрализуя эти угрозы и поддерживая здоровье клеток.
«Основным методом исследования стало использование компьютерного моделирования для предсказания антиоксидантной активности, что значительно ускоряет процесс разработки новых лекарственных средств», – комментирует ученый.
Компьютерное моделирование в химии можно сравнить с продвинутым калькулятором. С его помощью можно понять, как молекулы ведут себя и какие реакции образуют. Это помогает ученым предсказывать результаты экспериментов, не проводя их на самом деле, что экономит время и деньги.
Также это дает возможность исследовать реакции, которые могут быть слишком опасными или сложными для выполнения в лаборатории.
В исследовании Андрея Рябых компьютерное моделирование сыграло ключевую роль. Этот способ позволил анализировать сложные химические процессы на молекулярном уровне и показать, как те или иные молекулы реагируют с опасными частицами в клетках.
Моделирование показало, как различные ионы металлов влияют на антиоксидантную активность, что важно для разработки новых лекарственных препаратов.
Исследование нашего ученого было направлено на анализ действия ферментов, известных как супероксиддисмутазы, которые защищают клетки от окислительного стресса.
Это ферменты-защитники, которые превращают опасные частицы, повреждающие клетки, в менее вредные вещества, такие как кислород и пороксид водорода. Нейтрализацией пероксида водорода занимаются уже другие антиоксидантные ферменты.
Андрей Рябых изучил три разновидности супероксиддисмутаз, чтобы выяснить, как различные ионы металлов влияют на их функционирование:
С помощью компьютерного моделирования он стремился показать, какие ферменты наиболее эффективно защищают клетки. Определил влияние и средства обезвреживания «плохих» частиц, что открыло путь к новым методам в медицине.
Эти открытия могут помочь в разработке лекарств, которые будут нацелены на конкретные типы супероксиддисмутаз, делая их более эффективными в борьбе с окислительным стрессом.
«Исследовав эти природные антиоксидантные системы методами компьютерного моделирования и сравнив результаты моделирования с экспериментальными значениями интересующих характеристик, можно создать и отработать модели предсказаний антиоксидантной активности других молекулярных систем теми же методами квантовой химии», – отмечает ученый.
Антиоксиданты широко применяются в медицине благодаря своим защитным свойствам. Они используются для уменьшения вероятности возникновения рака, поддержания здоровья при нейродегенеративных заболеваниях (болезни Альцгеймера и Паркинсона) и сердечнососудистых проблемах, включая сердечную недостаточность и инсульт.
В качестве примеров антиоксидантных средств можно назвать ацетил-глутатион, известный своей мощной антиоксидантной активностью, карнозин, который помогает замедлить процессы старения на клеточном уровне, и коэнзим Q10, который способствует сохранению энергии и молодости кожи.
«Результаты этого фундаментального исследования могут применяться для создания теоретической базы для дизайна веществ с антиоксидантной активностью.
Эти модели могут применяться для целенаправленного создания антиоксидантов, способных устранять эти свободные радикалы. Например, в медицине для создания лекарств с антиоксидантной активностью, а также для защиты материалов от преждевременного окисления», – комментирует ученый.
Екатерина Базарнова.