Celulele pielii umane produc melanină într-un ciclu de 48 de ore. Cum influențează sănătatea?

"Efectele dăunătoare ale unor doze mari de raze ultraviolete sunt cunoscute, dar am fost curioși să vedem efectul frecvenței expunerii asupra pielii. Se pare că, dacă ieșiți zilnic pe plajă, s-ar putea să interferați cu programarea naturală și sincronizarea sistemelor de protecție a pielii", a precizat autorul principal al studiului Carmit Levy, genetician molecular la Universitatea din Tel Aviv.

Pielea reacționează la lumina ultravioletă, lumina de mare energie care formează o fracțiune din razele solare, în două moduri: în primul rând prin inflamarea și declanșarea unui răspuns imun, repararea rupturii ADN-ului indus de radiații și înmulțirea celulelor sale pentru a proteja mai multe straturi subțiri delicate. Și în al doilea rând, prin producerea melaninei, un pigment închis la culoare prezent în piele, ochi și păr, care oferă protecție naturală împotriva radiaţiilor ultraviolete ale soarelui. Răspunsurile stresului la lumina ultravioletă se inițiază în câteva minute, în timp ce producția de melanină poate dura ore sau zile pentru a începe.

Echipa lui Levy a vrut să înțeleagă cum se corelează calendarul celor două programe de protecție ale pielii. Ei au expus șoarecii vii la radiații ultraviolete în fiecare zi și la fiecare 3 zile. Apoi au măsurat cantitatea de melanină cu un contor de culoare și au contabilizat numărul de spargere a ADN din celulele pielii. Oamenii de știință au observat că un ciclu de expunere de 48 de ore a dus la cea mai întunecată colorare a celulelor, reducând în același timp efectele stresului, chiar și atunci când acestea au fost controlate pentru doza totală de expunere.

"Rezultatele au fost atât de surprinzătoare. Ne-am așteptat la sincronizarea zilnică a ciclurilor de protecție ale celulei", a afirmat Levy. Atât el, cât și biologul co-senior Shai Shen-Orr și doctorul Avelet Alpert de la Institutul Tehnologic din Israel au observat că MITF (factorul de transcripție asociat cu microftalmia) pare să joace un rol în sincronizarea ciclurile de protecție. MITF a demonstrat anterior că este cel care controlează producția de melanină și răspândirea acesteia în celulele pielii din jur. Cercetătorii au descoperit că, la o expunere la ultraviolete, expresia MITF fluctuează la fiecare 48 de ore. O altă expunere, 24 de ore mai târziu, părea să perturbe acest model de expresie.

Echipa lui Levy a realizat în continuare un experiment comparabil în celulele umane pigmentate derivate dintr-o linie celulară canceroasă, dar aprobat ca un model pentru producția de pigmenți în celule non-canceroase, informeaza ScienceNews. Expunerea la ultraviolete poate activa producția de melanină numai în prezența altor tipuri de celule pielii, astfel încât echipa a trebuit să imite efectul radiației ultraviolete asupra celulelor cultivate. Oamenii de știință au descoperit că un ciclu de stimulare de 48 de ore a produs cea mai mare pigmentare în celulele umane, reducând în același timp proliferarea indusă de stres. Levy e de părere că ciclul de 48 de ore a apărut în preistorie, când oamenii au pierdut blana protectoare, au coborât din copaci și au început să se plimbe pe două picioare.

,,De asemenea, am început să exprimăm un receptor important pentru producția de pigmenți în pielea noastră, numit MC1R, la acel moment. Dar nu suntem siguri de ce am fi evoluat pentru un ciclu de 48 de ore când oamenii erau expuși la soare în fiecare zi, știind că vitamina D, pe care pielea o produce după expunerea la soare, este stabilă în sânge timp de 48 de ore după expunere. Dar poate că există o legătură", a afirmat Levy.

Echipa crede că înțelegerea dinamicii factorului de transcriere poate duce la descoperiri cruciale pentru tratamentul corect al cancerului de piele, dintre care unele s-au dovedit anterior a fi dependente de frecvență.

"Vom continua să studiem aceste cicluri și dorim să înțelegem mai bine efectul expunerii la radiații ultraviolete asupra proteinelor din celulele noastre și a fluxului sanguin. Cred că există mai multe ceasuri în corpul nostru", susține geneticianul de la Universitatea din Tel Aviv.