Filtr przeciwsłoneczny jak skóra

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Podczas upalnego lata wiele osób czuje potrzebę nakładania grubszej warstwy kremu z filtrem przeciwsłonecznym, aby chronić skórę przed przypiekaniem przez promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze słońca. Naukowcy znaleźli jednak być może nową metodę blokowania tego niebezpiecznego promieniowania: nanocząstki imitujące melaninę, które chronią komórki skóry od wewnątrz. Jeśli ta koncepcja się sprawdzi, może zostać wykorzystana w celu opracowania lepszej ochrony, a być może także w leczeniu niektórych chorób skóry.

Ciemny pigment melanina jest jedną z podstawowych, naturalnych metod ochrony organizmu przed uszkodzeniami DNA wywołanymi przez UV. Pod powierzchnią skóry specjalne komórki wydzielają melanosomy, które wytwarzają, przechowują i transportują melaninę. Struktury te są absorbowane przez komórki skóry, nazywane keratynocytami, i tworzą ochronną, blokującą UV warstwę wokół jąder komórkowych. Osoby dotknięte takimi problemami, jak albinizm i bielactwo, wykazują zaburzenia wytwarzania melaniny i są bardzo podane na skutki działania UV.

Próbując stworzyć syntetyczną wersję melanosomów, naukowcy z University of California w San Diego wprowadzali dopaminę – cząsteczkę sygnałową, występującą w mózgu i w innych częściach ciała – do roztworu zasadowego. Na tym etapie wyprodukowano nanoczątki przypominające melaninę, o osłonkach i rdzeniu wykonanym z polidopaminy – polimeru na bazie dopaminy. Po inkubacji na szalce Petriego z ludzkimi keratynocytami te syntetyczne cząstki były absorbowane przez komórki skóry i gromadziły się wokół ich jąder niczym naturalna melanina.

Komórki „są w stanie przetwarzać [syntetyczne nanoczątki] i przekształcać je w coś, co przypomina czapeczkę otaczającą jądro”, mówi autor badania Nathan Gianneschi, biochemik pracujący obecnie na Northwestern University. Ten syntetyczny materiał podobnie, jak melanina, przyciemnia skórę, ale „nie chodzi po prostu o to, że wypełnił komórki i spowodował, że stały się ciemniejsze – mówi. – Naprawdę zmienił ich strukturę”.

Nanocząstki przypominające melaninę nie tylko były transportowane do skóry i rozprzestrzeniały się w niej niczym naturalna melanina, lecz także chroniły DNA komórek. Naukowcy inkubowali komórki skóry z nanocząstkami, po czym eksponowali je przez trzy dni na promieniowanie UV. Ekspozycję przeżyło 50% komórek skóry, które pochłonęły nanocząstki, i tylko 10% komórek bez nanocząstek. Wyniki te zostały opisane w bieżącym roku (2018) w „ACS Central Science”.

Obecnie zespół wie już, że nanocząstki przypominające melaninę są traktowane tak samo, jak naturalna melanina i skutecznie chronią komórki. Kolejnym etapem będzie określenie, jaki jest mechanizm ich absorpcji.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.