часовник

Проф. Кармит Леви от университета в Тел Авив. (Кредит: TAU)

Никой не може да чуе тиктакането на мозъка му. Но всички ние имаме биологични часовници в телата си, които са отговорни не само за съня и будността, но и за освобождаването на хормони, когато огладнеете, телесната температура, плодовитостта, стареенето и други функции.

Сега учени от университета в Тел Авив и Технико-израелския технологичен институт в Хайфа откриха, че слънчевият ни загар функционира и според биологичните часовници в телата.

Изследователите научиха от експериментите си върху проби от кожа на човек и мишка, че 48-часов цикъл, който синхронизира защитните механизми, възникващи в кожата след излагане на ултравиолетови лъчи. Изследването току-що е публикувано в списанието Молекулярна клетка, които също посветиха заглавната страница на тяхната работа.

„Излагането на слънце на кожата предизвиква две защитни програми - реакция на стрес и пигментация - първата за минути, а втората само часове след това“, пишат те във вестника. Въпреки че служат на една и съща физиологична цел, не е известно дали и как тези програми се координират.

„За наша изненада открихме, че излагането веднъж на всеки два дни, а не ежедневното излагане, причинява оптимално почерняване“, заяви проф. Кармит Леви от катедрата по човешка генетика и биохимия в Медицинския факултет на TAU в Медицинския факултет, която работеше със своя докторант, Хагар Малков-Брог. „Всъщност показахме, че честотата на експозиция е много важна и потърсихме обяснение за явлението.“

Заедно с проф. Шай Шен-Ор и докторант Айелет Алперт от Медицинския факултет на Technion’s Rappaport и д-р Мехди Халед от Франция, те идентифицират процес, който синхронизира естествените защитни механизми на кожата.

По време на еволюцията, когато предшествениците на съвременните хора загубиха козината, която защитаваше телата им, кожата ни разработи естествени защитни механизми, които възникват от излагането на слънчевите лъчи, обясни Леви. „Един от тях е пигментационният механизъм - тен в популярната употреба - който създава физико-механична защита на кожата. Той набира имунната система за възстановяване на увреждания на ДНК, причинени от UV лъчение, които могат да причинят рак на кожата. "

Много учени по света изучават ефекта на слънчевите лъчи върху кожата, но според Леви повечето изследвания се фокусират върху реакции, свързани с интензивността на експозицията. Израелските изследователи обаче изследваха ефекта на друг фактор - честотата. За тази цел те излагаха проби от кожата на UV лъчи с постоянна интензивност - на нивото на лятното слънце по обяд - но с различни честоти, като ежедневно, през ден, периодично излагане и т.н.

Изследователите изследвали кожните проби на всеки час след експозицията и събирали разнообразни данни за реакцията на защитните системи на експозиция с различни честоти. Наред с други неща, те измерват нивата на различни протеини в кожата, нива на пигментация, възстановяване на РНК и ДНК. Те откриха, че протеините, експресиращи определени гени, се появяват в кожата в чиста и добре синхронизирана последователност през 48-те часа след излагане на UV лъчение.

Екипът изгради математически модел, който показа, че нивата на протеина MITF (индуциращ меланоцитите транскрипционен фактор) - който е отговорен за защитните механизми на кожата - се покачват и падат като вълна, която изчезва с времето. Това активира защитните механизми едновременно.

„Представете си, че сте хвърлили камък в езерото и сте образували вълни. Ако хвърлите още един камък, преди първата вълна да е избледняла, вълната, създадена от втория камък, ще наруши модела “, обясни Шен-Ор. „Точно това се случва в кожата. Допълнителното излагане на слънце по време на първата вълна за синхронизация намалява ефективността на системата за защита на кожата. "

Математическият модел е проверен в лабораторен експеримент. „Открихме, че биологичният цикъл на защитните механизми на кожата е 48 часа, за разлика от естественото излагане на слънце, което се случва всеки ден - тоест при 24-часов цикъл“, заключи Леви. „

Броят на случаите на рак на кожата се увеличава всяка година. Излагането на ултравиолетови лъчи е основен рисков фактор за всички често срещани кожни злокачествени заболявания, заключават те. Доказано е, че MITF играе ключова роля в развитието на меланома. най-смъртоносният тип човешки рак на кожата.

„Сега се опитваме да разберем защо това може да е свързано с експресията на витамин D, който е свързан с излагането на слънце и достига своя връх на всеки 48 часа. Във всеки случай, Леви каза, „препоръчваме на всички, за да постигнете оптимална защита след излагане на слънце, оставете естествения механизъм в кожата ви да завърши това, което трябва да направите - и не се излагайте твърде често на слънчевите лъчи.