Pelēki mati vecumdienās: ūdeņraža peroksīds kavē melanīna veidošanos
Maincas un Bredfordas zinātnieki atklāj molekulāro mehānismu matu pelēkumam un balināšanai vecumdienās
Pelēki vai balti matiņi attīstās, novecojot dabiskā novecošanās procesā, kas rada mazāk krāsu pigmentu.
Zinātnieki no Johannesa Gūtenberga universitātes Maincā un Bredfordas universitātes Lielbritānijā tagad atklājuši noslēpumu par pelēko vai balto matu krāsošanu vecumdienās. Attiecīgi skābekļa radikāļi ir būtiski iesaistīti matu krāsas zudumā. "Visa procesa sākumpunkts ir ūdeņraža peroksīds, ko mēs zinām arī kā balinātāju," skaidro Univ.-Prof. dr Heincs Dekers no Maincas Universitātes Biofizikas institūta. "Ar vecumu tas arvien vairāk veidojas matos un galu galā novērš krāsainā pigmenta melanīna veidošanos." Maincas biofiziķi kopā ar Bredfordas dermatologiem pirmo reizi ir precīzi sadalījuši šī procesa molekulāro mehānismu un publicējuši to specializētajā žurnālā The FASEB Journal.
Ūdeņraža peroksīds – jeb ķīmiskajā nosaukumā H2O2 – vielmaiņas laikā nelielos daudzumos veidojas visur cilvēka organismā, arī matos. Tomēr daudzums palielinās līdz ar vecumu, jo organisms vairs nespēj sekot līdzi ūdeņraža peroksīda sadalīšanai divās daļās ūdenī un skābeklī. Zinātnieki savā darbā ir parādījuši, ka par to atbildīgs enzīms katalse, kas parasti neitralizē ūdeņraža peroksīdu, šūnās atrodas tikai ļoti zemā koncentrācijā. Tam ir dramatiskas sekas.
Ūdeņraža peroksīds uzbrūk enzīmam tirozināzei un oksidē īpašu celtniecības bloku, proti, aminoskābi metionīnu. "Šis oksidācijas process pasliktina enzīma tirozināzes darbību tādā mērā, ka tas vairs nevar veidot melanīnu. Tagad mēs zinām precīzu molekulāro dinamiku, kas ir šī procesa pamatā," skaidro Dekers. Biofizikas institūta zinātnieki aptuveni desmit gadus ir pētījuši tirozināzes, kas sastopamas kā fermenti visos organismos un pilda dažādas funkcijas. Biofiziķus datorsimulācijās, lai atklātu molekulāros mehānismus, atbalstīja jaunizveidotais Maincas universitātes Dabaszinātņu datorizēto pētījumu metožu centrs.
Tomēr oksidēšanās ar ūdeņraža peroksīdu ne tikai paralizē melanīna ražošanu, bet arī ietekmē citus enzīmus, kas nepieciešami, lai atjaunotu bojātos proteīnu celtniecības blokus. Tādējādi tiek iekustināta notikumu kaskāde, kas beidzas ar pakāpenisku pigmenta zudumu visā matos, no saknēm līdz galiem. Ar šo darbu Maincas un Bredfordas zinātnieki ir ne tikai atrisinājuši mūžseno mīklu par to, kāpēc mūsu mati novecojot kļūst sirmi molekulārā līmenī, bet arī parādījuši pieejas turpmākai terapijai, piemēram, vitiligo, pigmenta traucējumiem cilvēka organismā. āda. Jo melanīns ir atbildīgs ne tikai par matu, bet arī ādas un acu krāsošanu.
Darbu Maincā finansēja Sadarbības pētniecības centrs 490 "Invāzija un noturība infekcijās" un Pētniecības apmācības grupa 1043 "Antigēniem specifiskā imūnterapija".
Oriģinālie izlaidumi:
Wood, JM, Decker, H, Hartmann, H, Chavan, B, Rokos, H, Spencer, JD, Hasse, S, Thornton, MJ, Shalbaf, M, Paus, R. un Schallreuter, KU. Senils matu nosirmošana: H2O2 izraisītais oksidatīvais stress ietekmē cilvēka matu krāsu, padarot metionīna sulfoksīda atjaunošanos.
T Schweikardt, C Olivares, F Solano, E Jaenicke, JC Garcia-Borron un H Decker Zīdītāju tirozināzes aktīvās vietas trīsdimensiju modelis, kas atspoguļo funkciju mutāciju zudumu Pigment Cell Research (2007) 20:394-401
H. Dekers, T. Šveikards un F. Tučeks Pirmā tirozināzes kristāliskā struktūra: uz visiem jautājumiem ir atbildēts? Angewandte Chemie International Edition Engl., (2006) 45, 4546–4550
Avots: Mainca [lei]
