Открытие молекулярного переключателя, который выключает естественный процесс пигментации кожи, может привести к новому способу защиты кожи. активация процесса загара без воздействия ультрафиолетового излучения, вызывающего рак. В своем отчете в журнале Genes & Исследователи из Исследовательского центра кожной биологии (CBRC) Массачусетской больницы общего профиля (MGH) описывают, как блокировать действие этого переключателя? фермент под названием PDE-4D3 ?? в коже мышей привело к значительному увеличению выработки меланина.
"Основная цель стимулирования выработки меланина в коже человека – предотвращение рака кожи, поскольку известно, что все распространенные формы связаны с воздействием ультрафиолета, " объясняет Дэвид Фишер, доктор медицинских наук, директор отделения дерматологии больницы и исследователь MGH CBRC, который руководил исследованием. "Повышенный уровень меланина не только напрямую блокирует УФ-излучение, но и альтернативный способ активировать реакцию на загар может помочь отговорить людей от загара или загара в помещении, которые, как известно, повышают риск рака кожи."
В 2006 году группа Фишера показала, что метаболический путь, ведущий к УФ-индуцированной пигментации, контролируется циклическим АМФ (цАМФ), молекулой, которая, как известно, регулирует многие важные клеточные процессы, передавая сообщения с поверхности клетки внутренним молекулам-мишеням. Использование трансгенных мышей с рыжими волосами и меланоцитами в эпидермисе ?? у обычных мышей нет ни одной из этих продуцирующих меланин клеток во внешнем слое кожи ?? они обнаружили, что индукция производства цАМФ в коже животных приводит к значительной пигментации. Но поскольку лекарство, использованное в этом исследовании, не может проникать через кожу человека, им потребовалось изучить альтернативный подход.
Поскольку большинство лекарств действуют путем блокирования, а не стимулирования своих молекул-мишеней, более точное определение пути, ведущего от воздействия ультрафиолета к производству меланина, может идентифицировать стадию, ограничивающую экспрессию меланина, которая, если ее подавить, увеличит выработку пигмента. Сила и продолжительность сигналов, передаваемых цАМФ, контролируются ферментами ФДЭ, которые расщепляют молекулу после того, как ее сообщение доставлено. Подробный анализ пути экспрессии меланина выявил PDE-4D3 как регулятор активности цАМФ в меланоцитах. Фактор транскрипции, активируемый цАМФ, индуцирует выработку как меланина, так и ФДЭ-4D3, а фермент, в свою очередь, модулирует процесс пигментации, расщепляя цАМФ.
Исследователи подтвердили роль ФДЭ-4D3 в контроле экспрессии меланина путем нанесения нескольких агентов, которые блокируют выработку ФДЭ, на кожу трансгенных мышей с эпидермальными меланоцитами. После пяти дней лечения кожа животных значительно потемнела, тогда как обработка контрольных мышей без эпидемических меланоцитов не дала эффекта.
"Хотя ферменты ФДЭ разлагают цАМФ во всех клетках, разные члены этого семейства ферментов активны в разных типах клеток," Фишер объясняет. "Мы показали, что ФДЭ-4D3 особенно важен для меланоцитов, и хотя фермент может играть роль в других клетках, блокирующее лекарство, наносимое непосредственно на кожу, вероятно, будет иметь ограниченное действие в других тканях." Он отмечает, что необходимы дополнительные исследования для выявления лекарств, которые проникают в кожу человека и безопасно блокируют PDE-4D3, и его команда уже начала поиск таких агентов.