Ciemniejsza skóra bez uszkodzenia DNA przez ultrafiolet

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Amerykańscy naukowcy stworzyli nową grupę związków, które zwiększają pigmentację skóry (czytaj: opaleniznę) bez szkodliwych skutków promieniowania ultrafioletowego.

Najnowsze badanie zespołu z Massachusetts General Hospital (MGH) i Dana-Farber Cancer Institute (DFCI) stanowi pokłosie studium z 2006 r., kiedy to zidentyfikowano szlak molekularny odpowiedzialny za opalanie i wywołano taką reakcję u szczepu myszy, który normalnie nie wytwarzał ochronnej (ciemnej) melaniny.

Aktywacja szlaku pigmentacyjnego przez tę nową klasę związków drobnocząsteczkowych przebiega fizjologicznie tak samo, jak w przypadku UV, tyle że bez uszkadzających DNA skutków ultrafioletu. Musimy przeprowadzić badania dot. bezpieczeństwa [...] i lepiej zrozumieć działanie tych czynników - podkreśla dr David E. Fisher.

W opublikowanym w 2006 r. w Nature badaniu ekipa Fishera wykorzystała związek zwany forskoliną, by wywołać opaleniznę u szczepu myszy z rudymi włosami, u którego za pomocą inżynierii genetycznej zaburzono szlak prowadzący do wytwarzania melaniny. Ponieważ forskolina aktywuje białko z dalszych jego etapów, udało się w ten sposób obejść problem i doprowadzić do wytworzenia ochronnej eumelaniny.

Dalsze testy forskoliny i substancji pokrewnej na próbkach ludzkiej skóry nie dały jednak pozytywnych rezultatów (naukowcy uważają, że powodem może być to, że ludzka skóra jest ok. 5-krotnie grubsza od mysiej).

Co ważne, w ramach wcześniejszych badań Japończycy wykazali, że zahamowanie ekspresji kinaz indukowanych solami (ang. salt-inducible kinases, SIK), które regulują transkrypcję na jeszcze dalszych etapach szlaku, aktywuje pigmentację u myszy.

Mając to na uwadze, Amerykanie przeprowadzili wstępne eksperymenty ze znanym wcześniej inhibitorem SIK na tym samym szczepie rudych myszy, co w 2006 r. Okazało się, że przy jego codziennym stosowaniu po kilku dniach skóra stawała się niemal czarna. Po zaprzestaniu aplikowania środka zaciemnienie stawało się coraz słabsze. Ponieważ jednak, podobnie jak forskolina, inhibitor w niewielkim stopniu oddziaływał na ludzką skórę (zapewne przez ograniczoną penetrację), akademicy z MGH zwrócili się z prośbą o pomoc do zespołu dr. Nathanaela Graya z DFCI.

Ekipa Graya stworzyła nową klasę inhibitorów SIK, która została przetestowana w laboratorium Fishera. Okazało się, że związki te znacznie lepiej penetrowały próbki ludzkiej skóry i dawały spore zaciemnienie w ciągu 8 dni miejscowego stosowania. Mikroskopowa analiza hodowli potwierdziła, że wytworzyła się eumelanina, która odłożyła się w pobliżu powierzchni skóry (to wzorzec typowy dla pigmentacji wywołanej UV, co sugeruje, że aktywowano ten sam szlak).

Tłumacząc, co w ogóle zaszło, naukowcy z MGH i DFCI opowiadają, że SIK regulują czynnik transkrypcyjny związany z mikroftalmią (ang. microphthalmia associated transcription factor, MITF). MITF pełni zaś rolę głównego regulatora melanogenezy na poziomie transkrypcyjnym w odniesieniu do melanosomów – indukuje ekspresję genów odpowiedzialnych za biogenezę, dojrzewanie i transport melanosomów. Drobnocząsteczkowe inhibitory SIK Amerykanów zwiększają zaś aktywność MITF oraz melanogenezę.

Akademicy mają nadzieję, że w przyszłości ich ustalenia zapobiegną wielu nowotworom skóry oraz jej przedwczesnemu starzeniu.

« powrót do artykułu