Японско изследване установи, че побеляването може да е признак на прочистване от увредени стволови клетки, които биха се тренсформирали в рак
Сивите коси са нещо, което всячески се опитваме да прикрием с напредването на възрастта. Появата на белите косми е особено досадна при млади хора, при които процесът започва още около 30-те. Но наистина ли единственото нещо, за което посивяването ни напомня, е началото на остаряването?
Ново изследване на Токийския университет доказа, че сивата козина при мишките отразява вградена програма за почистване, при която тялото издирва и елиминира увредени клетки, способни да се превърнат в рак. Има подкрепящи признаци, че същият механизъм присъства и в проби от човешка кожна тъкан.
Учените са проследили какво се случва със стволовите клетки, отговорни за цвета на косата, когато се увредят. Това доведело до изненадващо откритие при мишките. Телата им принуждават увредените клетки да узреят и след това ги изхвърлят, оставяйки след себе си сиви косми. Става въпрос за биологичен компромис, който може би се случва и при хората, разкриват редица специализирани издания.
Стволовите клетки в космените фоликули действат като малки фабрики, които произвеждат пигмент
Когато всичко работи правилно, тези клетки се събуждат по време на всеки цикъл на растеж на косата, правят копия на себе си и ги изпращат надолу по косъма, за да добавят цвят. След това се връщат в спящ режим до следващия цикъл.
Но какво се случва, когато увреждане от слънцето или други стресови фактори на околната среда разрушат ДНК-то в тези стволови клетки? Изследователите проф. Еми Нишимура и Ясуаки Мори открили нещо неочаквано. Увредените клетки са принудени да преминат през необичайно двойно състояние: спират да се делят (това е предпазната спирачка), като едновременно с това узряват в обикновени пигментни клетки (това е стратегията за изчистване). Образно казано, клетките получават еднопосочен билет извън фоликула. Те завършват последната си задача да произведат пигмент и се отстраняват по естествен път. Косменият фоликул губи своята фабрика за производство на цвят, което се изразява в посивяване на козината или косата. Всяка сребърна нишка представлява успешно елиминиране на клетки, носещи увредена ДНК.
Проучването, публикувано в Nature Cell Biology, потвърждава това при мишки, като изследва животни, на които липсва p53 протеин. Той действа като главен детектор за увреждане на ДНК в организма. Тези мишки запазват тъмната си козина дори след излагане на лъчение, което обикновено би причинило посивяване. Всъщност увредените клетки остават на мястото си, което повишава риска от евентуално трансформиране в рак.
Когато изследователите изложили мишките на химикали, причиняващи тумори, като DMBA (лабораторен канцероген, използван в модели на рак на кожата) или силно UV лъчение, тези вещества изобщо не предизвикали посивяване на козината. Канцерогените някак убедили увредените клетки да продължат да се делят.
Феноменът включва протеин, наречен KIT лиганд или KITL. Обикновено клетките около стволовите произвеждат малки количества KITL, за да поддържат популацията им. Но канцерогените драстично увеличили производството на KITL, като по същество викали “Продължавайте да растете!” на онези клетки, които би трябвало да бъдат елиминирани.
Мишките, третирани само с канцерогени, не посивели – увредените им стволови клетки оцелели и се разпространили в околната кожа, образувайки пигментирани петна, които могат да прогресират до меланом. Когато изследователите подложили мишките едновременно на облъчване и канцероген, канцерогенът победил, блокирайки защитната реакция на посивяването.
За да проверят дали KITL наистина контролира това решение за живот или смърт, екипът създадал мишки с намален KITL в клетките около стволовите. Тези мишки посивели по-бързо. По-показателно е, че когато мишките с нисък KITL получили както радиация, така и канцерогени, канцерогените вече не можели да надделеят над защитния отговор. Мишките посивявали, защото в средата им липсвал достатъчно KITL, за да поддържа увредените стволови клетки живи. Експериментът доказва, че заобикалящата среда взема критичното решение дали увредените стволови клетки ще бъдат елиминирани, или ще им бъде позволено да се запазят. Изследователският екип нарича защитния процес “сенодиференциация”.
Изследователите изследвали и проби от човешки меланом, по-специално вида, причинен от кумулативното излагане на слънце
в продължение на много години. В няколко проби KITL е бил повишен не само около космените фоликули, но и в цялата кожа около туморите. Ракът по същество е разширил собствената си опорна система, създавайки среда, в която увредените клетки са могли да процъфтяват и да се разпространяват.
Редки доклади за клинични случаи описват озадачаващ феномен. При някои пациенти сивата коса възстановява цвета си в определени области на скалпа, но точно на тези места месеци по-късно е установен меланом. Японското изследване предлага възможно обяснение.
Сивата коса всъщност не се е възстановявала
Вместо това ранните меланомни клетки, разпространяващи се през епидермиса, са произвеждали свой собствен KITL и други растежни фактори, поддържайки всички останали стволови клетки и тяхното потомство, произвеждащо пигмент. Потъмняващата коса всъщност е била предупредителен знак, че раковите прекурсорни клетки колонизират тази област на скалпа.
Това преосмисля явлението, което изглежда като подмладяване – то де факто е ранен сигнал за опасност – раково поле, разпространяващо се под повърхността на кожата, създавайки условия, които подпомагат растежа на дефектните клетки, а не елиминирането им.
Когато екипът сравнил млади и стари мишки, станало ясно, че стареенето естествено намалява KITL и други растежни фактори, произвеждани от околността на стволовите клетки. Чрез намаляване на сигналите, които насърчават оцеляването и растежа на стволовите клетки при мишки, стареещата кожа може да накланя баланса към елиминиране, а не към запазване на клетки, които са натрупали увреждане на ДНК с течение на времето. Това е биологичен предпазен парапет, който става по-консервативен с възрастта.
Какво означава всичко това за хората?
Индивидите, които посивяват рано или интензивно, особено в изложени на слънце области като слепоочията и темето, може би имат особено активни защитни механизми
Всеки сив косъм е фоликул, където тялото е идентифицирало увреждане и е избрало елиминирането пред риска. Дали антиейджинг леченията, насочени към предотвратяване или обръщане на посивяването на косата, биха могли да повлияят на риска от меланом, остава открит въпрос за бъдещи изследвания.
Изследваните от учените в Токио стволови клетки са изправени пред фундаментален избор, когато придобият ДНК разкъсвания: или да преминат през защитната програма за елиминиране, която причинява посивяване на косата, или да я заобиколят чрез излагане на канцерогени или ракови мутации, като рискуват меланом. Отделните клетки вземат това решение въз основа на сигнали от заобикалящата ги среда, но кумулативните ефекти от милиони от тези решения определят дали човек ще развие посивяване на косата, или рак, обясняват от специализираното издание “Стъди файндс”.
Заобикалящата среда действа като решаващ фактор, интегрирайки информация за нивата на растежни фактори, сигнали за увреждане и метаболитен статус, за да инструктира всяка стволова клетка за нейната съдба. Когато канцерогените препрограмират средата да произвежда високи нива на KITL, те по същество манипулират решението в полза на оцеляването на уврежданията, а не на елиминирането им.
Проучването не означава, че посивяването на косата е равносилно на имунитет срещу рак. Изследователите подчертават, че посивяването не е гаранция за защита, но може да маркира къде тялото е изчистило опасни клетки. “Това проучване не предполага, че посивяването на косата предотвратява рака, а по-скоро, че сенодиференциацията представлява индуциран от стрес защитен път, който премахва потенциално вредни клетки”, посочват от Токийския университет.
Посивяването на косата, особено когато е преждевременно, говори, че е възможно да се е задействал механизъм за елиминиране на дефактните стволови клетки, от които зависи пигментацията.
