Cum afectează distribuția melaninei în epidermă deteriorarea produsă de lumina ultravioletă?

Radiațiile ultraviolete sunt esențiale pentru sinteza vitaminei D și endorfine, însă expunerea excesivă la acestea crește riscul de cancer de piele prin deteriorarea ADN-ului. Melanina, un pigment al pielii, oferă o protecție fotonică semnificativă, reducând în mod notabil ratele de cancer în pielea mai închisă la culoare datorită proprietăților sale de blocare UV, antioxidante și de neutralizare a radicalilor. Totuși, rolul melaninei este complex, putând de asemenea să crească sensibilitatea celulelor la daunele UVR.
Un studiu recent publicat în Scientific Reports a explorat modul în care conținutul și distribuția melaninei influențează daunele ADN-ului induse de radiațiile ultraviolete (UV) în modele de epidermă umană reconstruită (EUR). Modelele EUR dezvoltate din keratinocite și melanocite primare de donatori asiatico-caucazieni și afro-americani au fost clasificate ca bronzate și deschise la culoare pe baza conținutului lor de melanină, determinat printr-o metodă nou validată pe piele umană ex vivo. Această metodă a implicat extragerea melaninei și analiza spectrometrică la lungimea de undă de 500 nm, corelând nivelurile de melanină cu Unghiul Tipologic Individual (ITA°), o măsură a pigmentării pielii.

Studiul a evaluat daunele ADN-ului în aceste modele după iradierea UV, folosind colorația imunohistochimică pentru a cuantifica daunele. De asemenea, a examinat efectul expunerii UV asupra formării radicalilor folosind spectroscopia de rezonanță paramagnetică electronică (EPR), dezvăluind informații despre stresul oxidativ indus de lumina UV la diferite concentrații de melanină.

O componentă critică a cercetării a fost investigarea distribuției melaninei în epidermă, folosind tehnici precum colorația Fontana-Masson și microscopia cu fluorescență pe durata de viață excitată cu doi fotoni (TPE-FLIM). Aceste metode au oferit o imagine detaliată a localizării melaninei, contribuind la înțelegerea efectelor sale de protecție versus potențialele efecte fotosensibilizatoare.

Rezultatele au arătat că modelele EUR bronzate au prezentat mai multe daune decât cele deschise la culoare, în special după anumite tipuri de iradiere UV. În plus, cercetările au constatat că modelele EUR bronzate au produs mai mulți radicali liberi decât modelele deschise la culoare în anumite condiții, sugerând rolul complex al melaninei în răspunsul pielii la expunerea UV.

În concluzie, melanina joacă un rol dual în corpul uman, oferind atât protecție împotriva radiațiilor solare, cât și prezentând proprietăți fotosensibilizatoare legate de patologii ale pielii precum melanomul. Efectele protectoare și dăunătoare ale acestei molecule complexe asupra pielii nu sunt încă pe deplin înțelese. Studiul actual a arătat că, în ciuda unui nivel mai ridicat de melanină în modelele bronzate, care sugerează o protecție mai mare, toate modelele au prezentat daune semnificative ale ADN-ului după expunerea la UV, punând sub semnul întrebării eficacitatea protectoare a melaninei. Distribuția melaninei, în special concentrarea sa în anumite celule și absența sa în altele, poate contribui la efectele sale fotosensibilizatoare, ducând la creșterea producției de radicali liberi și daune ale ADN-ului.

sursa: News Medical
foto: rangizzz/Shutterstock.com