Механизм пигментации кожи, который может затемнять цвет кожи человека в качестве естественной защиты от рака, связанного с ультрафиолетом (УФ), был обнаружен учеными из Массачусетской больницы общего профиля (MGH). Посредником биологического процесса является фермент NNT, который играет ключевую роль в производстве меланина (пигмент, защищающий кожу от вредных ультрафиолетовых лучей) и подавление которого с помощью местного лекарства или мази может потенциально снизить риск рака кожи. Исследование было опубликовано в сети в Cell.
"Пигментация кожи и ее регулирование критически важны, потому что пигменты обеспечивают основную защиту от рака кожи, связанного с УФ-излучением, который является наиболее распространенным злокачественным новообразованием, обнаруживаемым у людей," говорит старший и соавтор-корреспондент Дэвид Фишер, MD, Ph.D., заведующий отделением дерматологии MGH. "Темно-пигментированные люди лучше защищены от вызывающего рак ультрафиолетового излучения благодаря светорассеивающим и антиоксидантным свойствам меланина, в то время как люди с самой светлой и светлой кожей подвергаются наибольшему риску развития рака кожи."
В своей лабораторной работе с кожей людей и животных исследователи имитировали естественную защиту, которая существует у людей с темными пигментами. В процессе они получили более полное представление о биохимическом механизме, задействованном вместе с их движущими силами, и о том, как на них может влиять местный агент независимо от ультрафиолетового излучения, воздействия солнца или генетики.
"Мы предположили, что ферменты, которые производят меланин, окисляя тирозин аминокислоты в меланосоме (отдел синтеза и хранения клетки), в значительной степени регулируются экспрессией генов," объясняет Фишер. Однако они были удивлены, узнав, что количество продуцируемого меланина в значительной степени регулируется совершенно другим химическим механизмом, который, в конечном итоге, можно связать с ферментом в митохондриях, внутренней камере клетки, со способностью изменить пигментацию кожи.
Этот фермент представляет собой никотинамиднуклеотидтрансгидрогеназу или NNT. Исследователи обнаружили, что местное применение низкомолекулярных ингибиторов NNT приводило к потемнению кожи человека, а у мышей со сниженной функцией NNT наблюдалась повышенная пигментация шерсти. Чтобы проверить свое открытие, они подвергли кожу воздействию ультрафиолетового излучения и обнаружили, что кожа с более темными пигментами действительно защищена от повреждения ДНК, вызванного ультрафиолетовыми лучами.
"Мы воодушевлены открытием особого механизма пигментации, потому что после дополнительных исследований и оценок безопасности это может проложить путь к новому подходу к потемнению и защите кожи за счет нацеливания на NNT," – говорит Элизабет Ройдер, доктор медицинских наук, ранее работавшая исследователем в MGH, ведущий автор и соавтор исследования. "Главная цель, конечно же, состоит в том, чтобы улучшить стратегии профилактики рака кожи и предложить новые эффективные варианты лечения миллионам людей, страдающих пигментными расстройствами."