Красный свет ускоряет регенерацию головы
07.02.2020
На
примере планарий учёные из Института теоретической и экспериментальной
биофизики РАН показали, что используемые в медицине и косметологи методы
фототерапии могут быть намного эффективнее, если в таком лечении будут
задействованы световые волны определённого спектра. Результаты исследования о
влиянии света на регенерацию биологических тканей они опубликовали в Journal of Photochemistry and Photobiology.
Фотобиомодуляция - одна из модных методик терапии и
омоложения, действие которой основано на влиянии светового излучения на
процессы в живом организме. В науке есть мнения, что ее эффективность может
быть гораздо выше при определенных условиях. На различных моделях проводятся
исследования с помощью световых волн, регистрируются изменения для обнаружения
эффекта. Однако до сих пор нет чёткого понимания, как протекает тот или иной
биологический процесс при воздействии светом и каковы механизмы этого
воздействия. Группа исследователей из
Института экспериментальной и теоретической биофизики РАН, облучая светом
планарий, стандартизировала процедуры фототерапии животных, а также
унифицировала изучаемые биологические процессы – регенерацию головы планарий,
митотическую активность их стволовых клеток и транскрипцию генов, ответственных
за ранние этапы регенерации.
Планарии – это плоские черви, живущие¸ как правило, в реках
или в море. Их уникальность заключается в том, что они обладают неограниченной
способностью к регенерации за счёт наличия в их теле большого количества
стволовых клеток (более 30 % от общего числа клеток). Благодаря этой
особенности планарии практически
бессмертны. При этом они очень чувствительны к воздействию различных слабых
факторов. Всё это делает их весьма удобной моделью для научных экспериментов.
Опыты учёных ИТЭБ РАН с воздействием светом на планарии
привели к неожиданным результатам. Впервые было обнаружено, что слабое световое
излучение может оказывать биологическое действие только в том случае,
если оно имеет определенную длину волны, причем в достаточно узком диапазоне.
«Так, мы показали, что красный свет способен ускорять регенерацию
головы планарий, а зеленый, наоборот, – подавляет этот процесс. Если длина
волны отличается от этих диапазонов, то данное световое излучение не оказывает
никакого биологического эффекта, - комментирует один из авторов исследования,
старший научный сотрудник института Артём
Ермаков. – Мы впервые установили,
что первичным звеном, реагирующим на световое излучение, является транскрипция
определенных генов планарий, ответственных за ранние этапы регенерации. Причем
период воздействия (т.е. в какой фазе процесса регенерации оно происходит) и
продолжительность светового облучения также играет большую роль в развитии
биологического эффекта.
Авторы надеются, что результаты их исследования помогут
усовершенствовать методы фототерапии, в частности, разработать
фототерапевтические приборы и технологии, которые бы учитывали биологические
механизмы воздействия светового излучения с разной длиной волны, а также
особенности течения биологических процессов и их чувствительности к световому
воздействию на разных этапах этих процессов (например, ранозаживления).
Источник: A.M.Ermakov, O.N.Ermakov, A.L.Popov, A.A.Manokhin,
V.K.Ivanov Opposite effects of low intensity light of different wavelengths on
the planarian regeneration rate. Journal of Photochemistry and Photobiology B:
Biology, Volume 202, January 2020, 111714 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1011134419307882?via%3Dihub
Материал подготовила: Наталья Быкова
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru