El pèl gris a la vellesa: El peròxid d'hidrogen inhibeix la formació de melanina

Científics de Mainz i Bradford cobreixen el mecanisme molecular per a la coloració gris i blanc de cabells a la vellesa

El pèl gris o blanc sorgeixen amb l'augment d'anys de vida per un procés bastant natural de l'envelliment, que ha es formen menys pigments de color.

Científics de la Universitat Johannes Gutenberg de Mainz i de la Universitat de Bradford a Gran Bretanya han revelat ara el secret de la coloració grisa o blanca del cabell en la vellesa. En conseqüència, els radicals d'oxigen estan implicats significativament en la pèrdua del color del cabell. "El punt de partida de tot el procés és el peròxid d'hidrogen, que també coneixem com a agent de blanqueig", explica Univ.-Prof. Dr Heinz Decker de l'Institut de Biofísica de la Universitat de Mainz. "A mesura que augmenta l'edat, es forma cada cop més al cabell i, finalment, impedeix la producció del pigment de color melanina". Els biofísics de Mainz, juntament amb els dermatòlegs de Bradford, han desglossat per primera vegada amb precisió el mecanisme molecular d'aquest procés i l'han publicat a la revista especialitzada The FASEB Journal.

El peròxid d'hidrogen, o H2O2 en el nom químic, es produeix en petites quantitats durant el metabolisme a tot arreu del cos humà, inclòs el cabell. Tanmateix, la quantitat augmenta amb l'edat perquè el cos ja no pot mantenir-se al dia amb la descomposició del peròxid d'hidrogen en els dos components aigua i oxigen. En el seu treball, els científics han demostrat que un enzim responsable d'això, anomenat katalse, que normalment neutralitza el peròxid d'hidrogen, només està present a les cèl·lules en concentracions molt baixes. Això té conseqüències dramàtiques.

El peròxid d'hidrogen ataca l'enzim tirosinasa i oxida un bloc específic, és a dir, l'aminoàcid metionina. "Aquest procés d'oxidació perjudica la funció de l'enzim tirosinasa fins a tal punt que ja no pot formar melanina. Ara coneixem la dinàmica molecular exacta que subjau a aquest procés", explica Decker. Els científics de l'Institut de Biofísica han estat investigant les tirosinases, que es troben com a enzims en tots els organismes i tenen moltes funcions diferents, durant uns deu anys. Els biofísics van rebre suport en les simulacions per ordinador per descobrir els mecanismes moleculars pel recentment fundat Centre de Mètodes de Recerca Assistida per ordinador en Ciències Naturals de la Universitat de Mainz.

Tanmateix, l'oxidació per peròxid d'hidrogen no només paralitza la producció de melanina, sinó que també afecta altres enzims que es necessiten per restaurar els blocs de construcció de proteïnes danyats. Així, es posa en marxa una cascada d'esdeveniments que culmina amb la pèrdua gradual de pigment per tot el cabell, des de l'arrel fins a la punta. Amb aquest treball, els científics de Mainz i Bradford no només han resolt l'enigma ancestral de per què el nostre cabell es torna gris amb l'edat a nivell molecular, sinó que també han identificat enfocaments per a la teràpia futura, per exemple per al vitiligen, un trastorn pigmentari en el pell. Perquè la melanina no només és responsable de la coloració del cabell, sinó també de la pell i els ulls.

El treball a Mainz va ser finançat pel Collaborative Research Center 490 "Invasion and Persistence infections" i el Research Training Group 1043 "Antigen-Specific Immunotherapy".

Publicacions originals:

Wood, JM, Decker, H, Hartmann, H, Chavan, B, Rokos, H, Spencer, JD, Hasse, S, Thornton, MJ, Shalbaf, M, Paus, R. i Schallreuter, KU. L'estrès oxidatiu mediat per H2O2 afecta el color del cabell humà eliminant la reparació del sulfòxid de metionina The FASEB Journal, publicat en línia el 23 de febrer de 2009, doi: 10.1096/fj.08-125435

T Schweikardt, C Olivares, F Solano, E Jaenicke, JC Garcia-Borron i H Decker Un model tridimensional del lloc actiu de la tirosinasa de mamífers que té en compte les mutacions de pèrdua de funció Pigment Cell Research (2007) 20:394-401

H. Decker, T. Schweikardt i F. Tuczek La primera estructura cristal·lina de la tirosinasa: totes les preguntes contestades? Angewandte Chemie International Edition Engl., (2006) 45, 4546 – ​​​​​4550

Font: Mainz [lei]