Солнечный свет наносит вред коже даже в тени и полной темноте
Исследователи из Йельского университета обнаружили, что большая часть повреждений, наносимых ультрафиолетовым излучением, происходит в коже спустя несколько часов после пребывания на солнце.
Напомним,что воздействие ультрафиолета, исходящего от солнца или ламп в солярии, на кожу может привести к повреждению ДНК в меланоцитах – клетках, производящих меланин. Именно пигмент меланин придаёт коже тёмный оттенок загара.
Эти повреждения становятся основной причиной появления и развития смертоносного рака кожи. Некогда эксперты считали, что меланин защищает кожу, блокируя УФ-излучение (пигмент не даёт свету проникать в глубинные слои). Однако данные последних исследований указали на связь меланина с повреждениями клеток кожи.
В ходе нового исследования Дуглас Браш (Douglas E. Brash), профессор Йельской медицинской школы, и его коллеги впервые провели исследование клеток-меланоцитов мышей и человека, подвергнув их воздействию облучения ультрафиолетовой лампы.
Учёные выяснили, что излучение такой лампы приводит к возникновению вещества под названием пиримидиновый димер. Он получается в результате образования ковалентной связи между двумя соседними пиримидиновыми основаниями (тимином) или цитозином под действием ультрафиолетовых лучей. В результате информация, закодированная в ДНК, не читается верным образом.
Исследователи также с удивлением выяснили, что в меланоцитах пиримидиновый димер не просто появляется немедленно под воздействием света, но и продолжает производиться спустя несколько часов после УФ-облучения. В то же время клетки, не содержащие меланин, генерируют димер только во время ультрафиолетового облучения.
Таким образом исследователи обнаружили, что меланин оказывает и канцерогенный, и защитный эффекты.
"Если вы посмотрите, какие процессы происходят внутри кожи взрослого человека, то сможете увидеть, что меланин защищает нас от димеров. Можно сказать, что он работает как щит, – комментирует Браш. – То есть по сути, он делает одновременно и хорошие, и плохие вещи".
Исследователи проверили степень повреждений, которые происходили после непосредственного пребывания на солнце, и увидели, что половина меланоцитов продолжала вырабатывать молекулы циклобутана, приводящие к появлению димера даже в полной темноте (в течение 3-4 часов после прямого воздействия ультрафиолета).
Аспирант Санджай Преми (Sanjay Premi), научный сотрудник лаборатории Браша, обнаружил также, что ультрафиолетовый свет активирует два фермента, которые в сочетании возбуждают электроны в меланине.
Это возбуждение впоследствии воздействует на ДНК даже в темноте, создавая те же повреждения, что и солнечный свет при прямом воздействии в дневное время.
Отметим, что ранее учёные наблюдали подобное явление лишь в организмах низших растений и животных.
Процесс протекает достаточно медленно и для возникновения рака кожи необходимо накопление достаточно большого количества димеров. Это даёт определённую надежду: исследователи будут пытаться разработать новые профилактические средства, например, кремы после загара, предназначенные для блокировки передачи энергии возбуждения электронов. Так, группа Браша уже установила, что использование витамина Е облегчает некоторые последствия воздействия ультрафиолета.
Научная статья группы Браша была опубликована в издании Science.