Наша кожа больше похожа на глаза, чем мы думали: исследователи обнаружили, что клетки кожи используют зрительный пигмент для регистрации ультрафиолетового излучения солнечного света. Этот ранее неизвестный датчик объясняет, почему кожа может реагировать на падающее УФ-излучение в течение нескольких секунд», - сообщают ученые в специализированном журнале «Current Biology».
«Это очень быстрый процесс, быстрее, чем что-либо известное ранее», - говорит руководитель исследования Елена Оанча из Университета Брауна. Как только вы выходите на солнце, ваша кожа «видит», что подвергается воздействию вредных ультрафиолетовых лучей. Это стало возможным благодаря зрительному пигменту родопсину. В человеческом глазу этот пигмент, также известный как зрительный пурпур, отвечает за восприятие света и тени.
Родопсин впервые обнаружен в меланоцитах
Теперь впервые родопсин был обнаружен в меланоцитах, клетках кожи, вырабатывающих пигмент, сообщают исследователи. Там при воздействии УФ-излучения он запускает цепочку реакций, которые приводят к быстрой выработке меланина, коричневого пигмента кожи. «Таким образом, глаза и кожа - единственные два органа, постоянно подвергающиеся воздействию солнечного света - используют сходные молекулярные механизмы для восприятия света», - говорит Оанча.
В отличие от обычного загара, выработка меланина, вызванная зрительными пигментами, снаружи не видна. Он по-прежнему может быть важен для клеток кожи: «Мы подозреваем, что раннее производство меланина - это первая линия защиты кожи от повреждений, связанных с ультрафиолетом», - говорит Оанча. Если это подтвердится, знание этой реакции откроет новые возможности для более эффективных солнцезащитных средств.
УФ-излучение имеет разные эффекты
УФ-свет, попадающий на нашу кожу на солнце, состоит примерно из 95 процентов УФ-А и пяти процентов УФ-В излучения. Высокоэнергетическое УФ-В излучение, среди прочего, вызывает типичные солнечные ожоги и вызывает генетические повреждения в клетках кожи.
УФ-А излучение также вызывает повреждение клеток, но в то же время вызывает выработку защитного кожного пигмента меланина. Меланин поглощает вредное ультрафиолетовое излучение и преобразует его в тепло. Пигмент также развивает этот эффект защиты клеток, когда он еще не присутствует в достаточном количестве, чтобы сделать кожу заметно коричневой.
В экспериментах исследователей именно УФ-излучение вызывало реакцию зрительных пигментов в течение нескольких секунд. Ученые утверждают, что УФ-В-излучение не имело такого эффекта.
Клетки кожи в чашке Петри
Для своего исследования исследователи проанализировали поведение и биохимические реакции пигментных клеток кожи в клеточных культурах. Обнаружив следы зрительного пигмента родопсина в клетках кожи, они с помощью ряда экспериментов и анализов реконструировали течение быстрой защитной реакции.
Когда УФ-А излучение попадает на кожу, первым реагирует родопсин. В результате меланоциты выделяют большое количество кальция, что, в свою очередь, приводит к выработке меланина в течение примерно часа.