Naukowcy odkryli zaskakujące zjawisko. Po przeprowadzeniu badań okazało się, że promieniowanie ultrafioletowe (UV) uszkadza skórę również wiele godzin po ekspozycji na świetle słonecznym. Wyniki eksperymentów zostały przedstawione w czasopiśmie Science [1].
Rys. 1 Obraz Słońca uzyskany w skrajnym ultrafiolecie
Ekspozycja na promieniowanie UV pochodzące od słońca lub sztucznie wytworzone w łóżku opalającym może uszkadzać DNA zawarte w melanocytach. Są to komórki zawierające specjalny związek – melaninę. Odpowiada ona za określone zabarwienie skóry. Uszkodzenia w tych komórkach są najczęstszą przyczyną chorób nowotworowych skóry.
W przeszłości sądzono, że melanina chroni komórki skóry przed uszkodzeniami wynikającymi z naświetlenia UV. W niektórych badaniach wykazano jednak powiązanie melaniny z uszkodzeniami prowadzącymi do rozwoju między innymi czerniaków.
Zespół naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Yale pod kierownictwem profesora Douglasa E. Brash’a przeprowadził szereg badań. Komórki melanocytów mysich i ludzkich zostały napromieniowane specjalną lampą UV. W wyniku ekspozycji doszło w tych komórkach do szeregu uszkodzeń w obrębie DNA. Jednym z mutacyjnych uszkodzeń było powstanie pirymidynowego dimeru cyklobutanu (CPD). Dimer ten odpowiada za nieprawidłowe zginanie i fałdowanie cząsteczki DNA. Uniemożliwia to w dalszej kolejności prawidłowe odczytanie informacji zapisanej w takim DNA. Melanocyty generowały CPD nawet na długo po zakończeniu naświetlania lampą UV. Było to ogromnym zaskoczeniem dla grupy badaczy. Inne komórki, które nie zawierały melaniny, generowały CPD tylko podczas ekspozycji na promieniowanie UV.
Rys. 2 Melanocyty i melanina w skórze
Dzięki tym badaniom potwierdzono, że melanina ma zarówno pozytywne jak i negatywne oddziaływanie na nasze zdrowie. „Melanina ma chronić przed powstaniem CPD. Działa ona jak swoista tarcza. Związek ten ma jednak zarówno dobre, jak i złe działanie na nasz organizm,” stwierdził profesor Brash.
Naukowcy w dalszej kolejności sprawdzali zakres uszkodzeń, które powstawały w wyniku ekspozycji na promieniowanie UV. Uniemożliwiały one normalne naprawy DNA w próbach uzyskanych od myszy. Okazało się, że CPD znajdujące się w melanocytach w połowie były „ciemne”. Były to mutacje powstałe w ciemności.
Kolejne badania wykazały, że promieniowanie UV aktywuje dwa specyficzne enzymy. Łączą się one i powodują wzbudzenie elektronu w cząsteczkach melaniny. Energia wytworzona w czasie chemicznego wzbudzenia jest źródłem uszkodzeń powstających w DNA w ciemności.
Chemiczne wzbudzenie (z ang. chemiexcitation) wcześniej było obserwowane jedynie u niższych zwierząt oraz roślin. Wyniki badań są niepokojące, gdyż wyraźnie wykazano rakotwórcze działanie melaniny. Z drugiej strony badacze są dobrej myśli. Wzbudzenie na drodze chemicznej jest na tyle powolnym procesem, że istnieją duże szanse na stworzenie odpowiednich środków prewencyjnych. Dzięki ich zastosowaniu będzie możliwe zablokowanie transferu energii i powstawania nadmiaru CPD.
1. Douglas E. Brash et al. Chemiexcitation of melanin derivatives induces DNA photoproducts long after UV exposure. Science, February 2015 DOI: 10.1126/science.1256022
2. http://www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150219144641.htm
3. http://news.yale.edu/2015/02/19/sunlight-continues-damage-skin-dark
Opracował: Karol Madejczyk
