Цикл производства меланина в клетках кожи мышей и человека составляет 48 часов

Израильские исследователи обнаружили, что клетки кожи мыши и человека в ответ на солнечный свет производят меланин в 48-часовом цикле. Было замечено, что, если кожу облучать ультрафиолетом каждые два дня, пигментация будет выражена сильнее, а радиационных повреждений в клетках кожи будет меньше по сравнению с ежедневным воздействием.

«Разрушительный эффект высоких доз ультрафиолетовых лучей известен, но нам было любопытно увидеть, как они зависят от частоты, с которой ультрафиолет воздействует на кожу, – говорит один из авторов исследования Кармит Леви, молекулярный генетик из университета Тель-Авива. – Оказывается, если вы отправляетесь на пляж ежедневно, вы вмешиваетесь в естественную работу систем защиты кожи и их синхронизацию».

Кожа реагирует на ультрафиолетовое излучение двумя способами: во-первых, запускает стрессовые реакции. Это воспаление, иммунный ответ, восстановление индуцированных ультрафиолетом разрывов ДНК и увеличение количества клеток наружных слоев кожи для защиты ее более глубоких живых слоев. И, во-вторых, путем производства меланина – коричнево-черного пигмента кожи, глаз и волос. Так что загар действует как естественный солнцезащитный фильтр в случае следующего воздействия. И если стрессовые реакции на ультрафиолет начинаются в течение нескольких минут после воздействия, производство меланина – отсроченный механизм – может занять несколько часов или дней.

Команда Леви хотела понять, как синхронизируются обе эти программы. С этой целью ученые облучали мышей ультрафиолетом каждый день, через день и каждые три дня. Затем они измеряли количество меланина с помощью цветового индикатора и подсчитывали количество разрывов ДНК в клетках кожи. Они отметили, что 48-часовой цикл воздействия приводит к самой темной окраске клеток, одновременно минимизируя повреждения клеток кожи при контролируемой экспозиции. Ученые предположили, что в синхронизации защитных циклов клетки играет роль фактор транскрипции MITF. Ранее было показано, что MITF контролирует производство меланина меланоцитами и его передачу в кератиноциты. Они обнаружили, что при разовом воздействии ультрафиолетом экспрессия MITF колеблется каждые 48 часов. Если воздействие проводили каждые 24 часа, эта взаимосвязь нарушалась.

«Результаты были неожиданными, – говорит Леви. – Мы ожидали ежедневной синхронизации защитных циклов клетки».

Затем команда Леви провела такой же эксперимент на пигментированных человеческих клетках, полученных из раковой клеточной линии, но одобренных в качестве модели для изучения синтеза пигментов в не раковых клетках. Ученые стимулировали активность MITF в культивируемых клетках и обнаружили, что 48-часовой цикл стимуляции вызывал наибольшую пигментацию в клетках человека, одновременно сводя к минимуму стресс-индуцированную пролиферацию.

Команда Леви полагает, что 48-часовой цикл возник у древних людей, когда они утратили защитный волосяной покров на теле. Но ученые не до конца понимают, почему эволюция привела к 48-часовому циклу, если древние люди, вероятно, подвергались солнечному воздействию ежедневно. «Мы знаем, что уровень витамина D, который кожа производит при воздействии солнца, стабилен в крови в течение 48 часов после воздействия. Возможно, есть связь. Мы продолжим изучение этих циклов, и мы хотели бы лучше понять влияние ультрафиолетового облучения на белки в наших клетках и кровотоке», – говорит Леви. «Я думаю, что в нашем организме существует больше «часовых механизмов», чем известно на данный момент», – отмечает автор исследования.

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 02 (211) март 2019

Добавить комментарий