Почему ультрафиолет разрушает кожу даже в темноте

У меланина, что защищает нас от ультрафиолета, нашли в буквальном смысле «чёрную сторону». Оказалось, что молекулы пигмента смогут впитывать энергию УФ-излучения и повреждать клеточную ДНК в то время, в то время, когда мы уже давно ушли с солнца в тень.

Ультрафиолет страшен тем, что вызывает мутации в ДНК, сшивая прочной химической ковалентной связью находящиеся рядом нуклеотидные «буквы» генетического кода. Происходит так не со всякими нуклеотидами, а лишь с двумя из четырёх, цитозином и тимином, но этого вполне достаточно для очень неприятных последствий.

Молекулы, ремонтирующие (репарирующие) ДНК, смогут вырезать и вернуть повреждённый участок, но не редкость так, что в ходе репликации (синтеза новой ДНК), транскрипции (синтеза РНК на ДНК) либо той же репарации на месте сшитых нуклеотидов появляется мутация – замещение их на неправильные «нуклеотидные» буквы. Как следствие, начинается рак. Фактически, как раз образование димеров – сшитых нуклеотидных пар – считается основной обстоятельством происхождения меланомных опухолей.

Пигментные клетки меланоциты. (Фото The Sea of Beings / Flickr.com.) Совместная культура меланоцитов (окрашены красным) и кератиноцитов (окрашены зелёным). (Фото GE Healthcare / Flickr.com.)‹ ›

Казалось бы, необходимо лишь спрятаться от УФ-излучения (либо покрыть себя солнцезащитным кремом), дабы опасность миновала. Но не всё так легко. Исследователи из Йельского университета нашли необычную вещь: оказалось, что в мышиных меланоцитах характерные повреждения ДНК появляются кроме того спустя пара часов по окончании облучения.

Нужно выделить, что речь заходит не об отдалённых вторичных последствиях, а о химическом превращении, которое приводит к самому ультрафиолету. Другими словами излучения нет, а реакция, инициируемая им, длится.

Опыты привели Дугласа Брэша (Douglas Brash) и его сотрудников к меланину, тому самому пигменту, чья задача – поглощать УФ-лучи. Как раз от него, как выяснилось, зависит «теневое» образование сшитых пар нуклеотидов. Причём такая реакция имеет место не только в меланоцитах, каковые синтезируют пигмент, но и в кератиноцитах, каковые составляют главную массу эпидермиса кожи и каковые приобретают пигмент от меланоцитов.

В статье в Science авторы пишут, что оба вида меланина, и эумеланин (коричневый), и феомеланин (жёлтый), провоцировали сшивки нуклеотидов, причём жёлтый меланин повреждал ДНК посильнее. Яркая форма пигмента господствует у рыжеволосых людей (меланин окрашивает не только кожу, но и волосы, и радужную оболочку глаза), каковые по статистике более подвержены раку кожи. О том же говорят и испытания с мышами, чьи клетки синтезировали в основном жёлтый меланин – и вот сейчас этому факту нашлось молекулярное объяснение.

Меланин действует не в одиночку. Солнечный свет, долетающий до земной поверхности, несёт в себе УФ-излучение, которое возможно поделить на длинноволновое и средневолновое (либо ультрафиолет типа А и типа В). Да и то, и второе стимулирует ферменты, создающие свободные кислородные и азотные радикалы – молекулы, отличающиеся высокой реакционной свойством, каковые химическим путём переводят меланин в возбуждённое состояние.

По сути, энергия фотона ультрафиолета переходит в молекулу пигмента в темновом ходе, и сейчас данный накачанный энергией меланин может пойти в ядро и сшить нуклеотиды в ДНК, спровоцировав мутацию.

Результаты, полученные в опытах на мышах, подтвердились в опытах на культуре меланоцитов человека. Образно говоря, меланин и свободные радикалы создают запас страшной энергии ультрафиолета в коже, так что его воздействие длится кроме того тогда, в то время, когда вы ушли с открытого солнца. Выходит, что тот пигмент, что защищает нас от ультрафиолета, одновременно с этим содействует повреждению ДНК.

В действительности, первые информацию о том, что характерные нуклеотидные сшивки в ДНК образуются кроме того в отсутствие УФ-излучения, были взяты ещё в первой половине 70-ых годов двадцатого века. Но потом все так увлеклись прямым действием ультрафиолета, что про «теневой» эффект мало забыли. Так что, предположительно, более справедливо было бы сказать, что новые опыты не столько открыли данный феномен, сколько нашли ему более-менее детальное объяснение.

Меланомы относятся к  наиболе агрессивным видам опухолей, и хотелось бы сохранять надежду, что в скором времени удастся отыскать метод обезвреживать высокоактивный пигмент либо предотвращать его появление. Быть может, будет необходимо ещё раз обратиться к ветхим хорошим антиоксидантам – так как, как было сообщено, кислородные радикалы играются не последнюю роль в активизации меланина.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Искусственную яйцеклетку превратили в мышь
• Зачем бабочке хвост

Галилео. Эксперимент. Ультрафиолет / Experiment: Ultraviolet

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Почему пиво такое вкусное: мнение ученых

  Дрожжи наполняют пиво ароматическими молекулами, каковые придают напитку вкус. Однако, до сих пор мы не знали, как они это делают. Как узнали биологи из…

• Почему дети и внуки голодавших родителей болеют диабетом

  Негативный эффект от стресса, передающийся от своих родителей к детям, возможно растолковать работой эпигенетических механизмов – но передачу того же…

• Агрессия объясняет, почему мы ходим с пятки на носок

  Ходьба с пятки на носок – это самый действенный на сегодня метод передвижения человека, в соответствии с новому изучению, которое изучало механику…

• Вопрос на 1000 фунтов: почему горячая вода быстрее замерзает?

  Это звучит, как один из вопросов, на что обязан знать ответ кроме того ребенок, но в действительности на него не смогут ответить кроме того ученые. Из-за…