http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=675ec321-3a3d-40ed-8c0e-0edf26ed9d4b&print=1
© 2020 Российская академия наук

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