Nemcsak a napon károsít az UV-sugárzás

Daganatok.hu 2015. február 26.
Megosztás:

Meglepő felfedezést tettek az amerikai Yale Egyetem kutatói: a melanin - amelyről eddig nagyrészt úgy gondolták, hogy védi a DNS-t a Nap ultraibolya sugaraitól - egy eddig nem ismert kémiai reakciósorozat miatt károsíthatja is a sejtek örökítőanyagát.

Régóta ismert, hogy a Nap UV-sugarai károsítják a bőrsejtek DNS-ét, ami bőrrák, illetve melanoma kialakulásához vezethet. A bőrráknak alapvetően három fajtája van: az alapsejtes bőrrák vagy bazalióma, a laphámrák, illetve a bőr pigmenttermelő sejtjeiből, a melanocitákból kiinduló melanoma. (Ez utóbbi sejtek idegi eredetűek, így a melanomát nem is mindig sorolják a bőrdaganatok közé.)

A melanoma esetében mára teljesen egyértelmű, hogy megjelenése összefügg a túlzott napozással, de a bőrrák másik két típusánál is van összefüggés. A Yale School of Medicine kutatói a melanoma kialakulási mechanizmusát vizsgálták, és egy már korábban is sejtett, de eddig még le nem írt folyamatot sikerült azonosítaniuk.

Nem kell hozzá folyamatos UV-kitettség, hogy károsodjon a DNS

Douglas E. Brash és munkatársai egerekből, illetve emberekből származó pigmenttermelő sejteket tettek egy UV-lámpa alá, majd megfigyelték, hogy mi történik.

Az UV-sugárzás egy ciklobután pirimidin dimernek nevezett károsodást okoz a DNS-ben, ami azt jelenti, hogy a DNS-ben két egymás melletti pirimidin kapcsolódik össze egymással. A DNS egyik szála ennek hatására "meghajlik", így a benne tárolt genetikai információ nem lesz megfelelően leolvasható.

A (b) ábrán látható a DNS egyik szálának meghajlása, ami gátolja az információ megfelelő leolvasását. Az (a) ábrán két timin - a DNS egyik bázisa a négy közül - kapcsolódott össze egymással, ez a ciklobután pirimidin dimer (CPD)

A kutatók meglepetésére kiderült, hogy a pigmenttermelő sejtekben nemcsak a másodperc tört része alatt jöttek létre a DNS-károsító dimerek, hanem órákkal azt követően is, hogy UV-sugárzásnak tették ki őket - írja a kutatásról szóló egyetemi összefoglaló.

A kutatók olyan sejtekkel is elvégezték ugyanezt a kísérletet, amelyekben nem volt festékanyag (melanin): ezekben a sejtekben - a pigmentanyagot előállító melanocitákkal ellentétben - kizárólag addig jelentek meg ciklobután dimerek, amíg UV-fény érte a sejteket.

Egy gerjesztett állapotba került elektron miatt károsodik a DNS

"Kutatásunk megmutatja, hogy a melaninnak egyaránt van védő és rákkeltő szerepe is" - írják a szakemberek. Brash elmondta: egyértelmű, hogy a felnőttek bőrében található melanin pajzsként védi a DNS-t az UV-sugárzás hatására megjelenő ciklobután dimerektől. Kiderült azonban, hogy a DNS-ben ugyanennek a melaninnak a hatására jönnek létre ciklobután dimerek, méghozzá azt követően, hogy már nem vagyunk a Napon.

A kutatók egy következő kísérletsorozatban - a vizsgált egerek DNS-javító mechanizmusainak kikapcsolásával - azt is megnézték, hogy mekkora arányban vannak jelen azok a dimerek, amelyek nem közvetlenül az UV-sugárzás ideje alatt, hanem már a megvilágítást követően jöttek létre. Azt találták, hogy a keletkező ciklobután dimerek fele "sötét ciklobután dimer" volt, azaz olyan DNS-károsodás, amely közvetve, az UV-lámpa kikapcsolását követően alakult ki.

A magyarázata mindennek az, hogy az UV-fény hatására - két enzim aktivációját követően - gerjesztett állapotba kerül a melanin egyik elektronja. Az ennek hatására felszabaduló energia (kémiai gerjesztés) jut el aztán a pigmenttermelő sejtek DNS-éig, ami ugyanolyan károsodásokat okoz, mint amit a bőrsejteket és a melanocitákat napozás közben érő UV-fény is.

A kémiai gerjesztés jelenségét eddig csak alacsonyabbrendű növények és állatok esetében írták le (ez az úgynevezett biolumineszcencia jelensége, például a szentjánosbogaraknál), az eredmények alapján azonban feltételezhető, hogy az emlősfajokban is elterjedt kémiai reakciótípusról van szó.

A felfedezést a kozmetikai iparban is hasznosítani lehetne, mégpedig egy olyan napkrém létrehozásával, amelyet napozás vagy szoláriumozás után kellene alkalmazni. Ez a krém - amely például E-vitamint tartalmazhatna - enyhíthetné a melanin napozást követő DNS-károsító hatását.

* * *

Források:

The Dark Side of Melanin 

Sunlight continues to damage skin in the dark 

Chemiexcitation of melanin derivatives induces DNA photoproducts long after UV exposure

Tisztelt Olvasónk! Felhívjuk a figyelmét, hogy anyagaink tájékoztató és ismeretterjesztő jellegűek, így nem adhatnak választ minden olyan kérdésre, amely egy adott betegséggel vagy más témával kapcsolatban felmerülhet, és főképp nem pótolhatják az orvosokkal, gyógyszerészekkel vagy más egészségügyi szakemberekkel való személyes találkozást, beszélgetést és gondos kivizsgálást.