Воздействие ультрафиолетового излучения солнца или солярия может повредить ДНК в меланоцитах — клетках, вырабатывающих меланин, придающий коже ее цвет. Это повреждение является основной причиной рака кожи, наиболее распространенной формы рака в Соединенных Штатах. В прошлом эксперты полагали, что меланин защищает кожу, блокируя вредное ультрафиолетовое излучение. Но были также данные исследований, свидетельствующие о том, что меланин связан с повреждением клеток кожи.
В текущем исследовании Дуглас Э. Браш, клинический профессор терапевтической радиологии и дерматологии в Медицинской школе Йельского университета, и его соавторы впервые подвергли клетки меланоцитов мыши и человека излучению УФ-лампы. Излучение вызвало тип повреждения ДНК, известный как димер циклобутана (ЦПД), при котором две «буквы» ДНК прикрепляются и изгибают ДНК, препятствуя правильному считыванию содержащейся в ней информации.
К удивлению исследователей, меланоциты не только генерировали CPD сразу, но и продолжали это делать через несколько часов после прекращения воздействия ультрафиолета. Клетки без меланина генерировали CPD только во время УФ-облучения.Это открытие показало, что меланин обладает как канцерогенным, так и защитным действием. «Если вы заглянете внутрь взрослой кожи, то увидите, что меланин действительно защищает от CPD.
Он действительно действует как щит», — сказал Браш, также член Йельского онкологического центра. «Но он делает как хорошие, так и плохие вещи».Затем исследователи проверили степень повреждения, которое произошло после пребывания на солнце, предотвратив нормальную репарацию ДНК в образцах мышей. Они обнаружили, что половина CPD в меланоцитах были «темными CPD» — CPD, созданными в темноте.
В поисках объяснения этих результатов Санджай Преми, младший научный сотрудник лаборатории Brash, обнаружил, что УФ-свет активирует два фермента, которые вместе «возбуждают» электрон в меланине. Энергия, генерируемая в результате этого процесса, известного как хемивозбуждение, передавалась ДНК в темноте, создавая те же повреждения ДНК, что и солнечный свет днем.
Раньше хемивозбуждение наблюдалось только у низших растений и животных.Отмечая, что новости о канцерогенном эффекте меланина сбивают с толку, исследователи также указали на луч надежды: замедление химического возбуждения может дать время для новых профилактических средств, таких как солнцезащитный крем «вечернее время», предназначенный для блокирования передачи энергии. .