Naukowcy odkrywają przyczynę opalenizny pojawiającej się dopiero po opuszczeniu plaży
Plażowicze dobrze znają doświadczenie spędzania godzin na słońcu, wracania do domu i zauważania dopiero kilka godzin później, że ich skóra zmieniła kolor. Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Tel Awiwie odkrywa tajemnicę, dlaczego proces opalania ciała nie następuje natychmiast po ekspozycji na słońce, ale dopiero po kilku godzinach lub nawet dniach. Wyniki badań ujawniają mechanizm stojący za tym zjawiskiem, zgodnie z którym początkową reakcją organizmu jest priorytetowa naprawa uszkodzeń DNA w komórkach skóry, co hamuje mechanizm odpowiedzialny za pigmentację skóry, powszechnie znaną jako opalenizna.
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Nature Group’s Journal of Investigative Dermatology, zostało przeprowadzone przez doktoranta Nadava Elkoshiego i profesora Carmita Levy’ego z Wydziału Genetyki Molekularnej i Biochemii Człowieka na Wydziale Medycyny Uniwersytetu w Tel Awiwie, we współpracy z wieloma innymi badaczami z Uniwersytetu w Tel Awiwie, Centrum Medycznego Wolfson, Instytutu Nauki Weizmanna, Uniwersytetu Kalifornijskiego i Uniwersytetu Paris-Saclay.
Nadav Elkoshi wyjaśnia: “Mamy dwa mechanizmy zaprojektowane w celu ochrony skóry przed ekspozycją na niebezpieczne promieniowanie UV. Pierwszy mechanizm naprawia DNA w komórkach skóry uszkodzonych przez promieniowanie, podczas gdy drugi mechanizm obejmuje zwiększoną produkcję melaniny, która przyciemnia skórę, aby chronić ją przed przyszłą ekspozycją na promieniowanie. W naszym badaniu odkryliśmy, dlaczego zjawisko opalenizny nie występuje natychmiast po wystawieniu ciała na działanie promieni słonecznych, ale dopiero po pewnym czasie. Okazuje się, że mechanizm naprawy naszego DNA ma pierwszeństwo przed wszystkimi innymi systemami w komórce, tymczasowo hamując mechanizm pigmentacji. Dopiero gdy komórki naprawią informację genetyczną najlepiej jak potrafią, zaczynają produkować zwiększoną ilość melaniny”.
Aby przetestować swoją hipotezę, naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie aktywowali mechanizm naprawy DNA zarówno w modelach zwierzęcych, jak i tkankach ludzkiej skóry. W obu przypadkach opalenizna pojawiła się nawet bez ekspozycji na promieniowanie UV, co potwierdza ich odkrycia.
Prof. Carmit Levy: “Informacja genetyczna musi być chroniona przed mutacjami, więc ten mechanizm naprawczy ma pierwszeństwo wewnątrz komórki podczas ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe ze słońca. Mechanizm naprawy DNA zasadniczo mówi wszystkim innym mechanizmom w komórce: “Zatrzymaj wszystko i pozwól mi pracować w spokoju”. Jeden system skutecznie paraliżuje drugi, aż korekta DNA osiągnie swój szczyt, co następuje kilka godzin po ekspozycji na promieniowanie UV. Dopiero wtedy mechanizm produkcji pigmentu zaczyna działać. W naszych poprzednich badaniach wykazaliśmy, że białko o nazwie MITF, które jest aktywowane podczas ekspozycji, jest odpowiedzialne za regulację tych dwóch mechanizmów. W obecnym badaniu wykazaliśmy, że inne białko, zwane ATM, które odgrywa kluczową rolę w naprawie DNA, aktywuje jeden mechanizm, jednocześnie wyłączając drugi. Proces ten prawdopodobnie wykorzystuje składniki mechanizmu pigmentacji, aby zmaksymalizować szanse komórki na przetrwanie bez mutacji po ekspozycji na promieniowanie”.
Prof. Levy podsumowuje: “To odkrycie naukowe ujawniło mechanizm molekularny, który może służyć jako podstawa do dalszych badań, które mogą prowadzić do innowacyjnych metod leczenia, które zapewnią maksymalną ochronę skóry przed uszkodzeniami popromiennymi; w dłuższej perspektywie może nawet przyczynić się do zapobiegania rakowi skóry”.
TEL-AVIV UNIVERSITY | Journal of Investigative Dermatology | DOI 10.1016/j.jid.2023.03.1686
