Grått hår i alderdommen: Hydrogen peroxide hemmer dannelsen av melanin
Forskere fra Mainz og Bradford dekke den molekylære mekanismen for grå og hvit farge av hår i alderdommen
Grått eller hvitt hår oppstår med økende leveårene av en helt naturlig prosess av aldring, som har mindre fargepigmenter dannes.
Forskere ved Universitetet i Mainz og University of Bradford i Storbritannia har nå avdekket hemmeligheten til den grå eller hvit farge av hår i alderdommen. Følgelig oksygenradikaler er store bidragsytere til tap av hårfarge. "Utgangspunktet for hele prosessen er hydrogenperoksid, som vi også kjenner som blekemiddel," forklarer professor. Dr. Heinz Decker ved Institutt for biofysikk ved Universitetet i Mainz. "Med økende alder er det en større opphopning i håret og til slutt hemmer produksjonen av fargepigment melanin." Den molekylære mekanismen av denne prosessen har Biophysicists i Mainz for første gang brutt nøyaktig sammen med hudleger fra Bradford og publisert i tidsskriftet The FASEB Journal.
Hydrogenperoksyd - eller H2O2 i det kjemiske navn - produkt av metabolismen i hele kroppen i små mengder, så vel som i håret. Med alder, øker mengden, men fordi kroppen ikke produserer nok med nedbryting av hydrogenperoksyd inn i to komponenter, vann og oksygen. I sitt arbeid, har forskere vist at et enzym kalt katalase for ansvarlig, som normalt nøytraliserer hydrogenperoksyd, til stede i cellene bare i meget lave konsentrasjoner. Dette har dramatiske konsekvenser.
Hydrogenperoksyd angriper enzymet tyrosinase ved oksidasjon av en bestemt blokk, nemlig aminosyren metionin. "Ved dette oksidasjonsprosess, er funksjonen til enzymet tyrosinase nedbrytes så mye at det ikke lenger kan formen melanin. Vi har nå kjenner den spesifikke molekylære dynamikk som ligger til grunn for denne prosessen", sa Decker. Forskere ved Institutt for biofysikk siden rundt ti år jobbet på forskning av tyrosinase, som er enzymer som finnes i alle organismer og utføre mange forskjellige funksjoner. I datasimuleringer for å avdekke de molekylære mekanismene ble Biophysicists støttet av det nyopprettede Senter for Computational forskningsmetode i de naturvitenskapelige fakultet ved Universitetet i Mainz.
Imidlertid oksydasjonen av hydrogenperoksid lammer ikke bare produksjonen av melanin, men også hemmer andre enzymer som er nødvendig for å gjenopprette de skadede proteiner. Dermed kommer en kaskade av hendelser i bevegelse, på slutten av den gradvise tap av pigment i hele håret - fra hårroten til håret tips - stands. Med dette arbeidet har forskerne fra Mainz og Bradford har ikke bare den gamle mysteriet om hvorfor håret vårt i alderdommen er grå, oppløst på molekylært nivå, men også tilnærminger for en fremtidig behandling som i vitiligo, en hud uorden i huden, er angitt. Fordi melanin er ikke bare ansvarlig for farging av hår, men også huden og øynene.
Arbeidene i Mainz ble sponset av Collaborative Research Centre 490 "Invasion og utholdenhet av infeksjoner" og Graduate College 1043 "Antigen-spesifikk immunterapi".
Originale publikasjoner:
JM Wood, H. Decker, H. Hartmann, B. Chavan, H. Rokos, JD Spencer, S. Hasse, MJ Thornton, M. Shalbaf, R. Paus, og KU Schallreuter Senile hår graying: H2O2-mediert oksidativ stress påvirker hårfarge ved blunting metioninsulfoksid reparere FASEB Journal, publisert online på 23. Februar 2009, doi: 10.1096 / 08-fj.125435
T. Schweikardt, C. Olivares, F. Solano, E. Jaenicke, JC Garcia Borron og H. Decker En tredimensjonal modell av pattedyr tyrosinase aktive området sto for tap av funksjons mutatations Pigment Cell Research (2007) 20: 394- 401
H. Decker, T. Schweikardt og F. Tuczek Den første krystallstrukturen av tyrosinase: alle spørsmål besvart? Angewandte Chemie International Edition Engl (2006) 45, 4546 -. 4550
Kilde: Mainz [lei]
