Группа ученых под руководством биолога Натана Джаннески (Nathan Gianneschi) из Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, разработала синтетический материал, действующий подобно меланину, который также действует и в качестве пигмента, делая кожу более темной. Важно, что «он не просто заполняет клетки, делая их более темными, а структурирует их, — сказал Джаннески. — [Клетки] способны манипулировать синтетическими наночастицами, формируя из них некий панцирь клеточного ядра». Результаты своего исследования ученые изложили в статье, опубликованной в журнале ACS Central Science.
В летнюю жару многие люди чувствуют, что для защиты кожи от ожога ультрафиолетовым (УФ) излучением Солнца им нужно намазать больше солнцезащитного крема. Но если новый подход себя оправдает, его, возможно, удастся использовать ля создания более успешной наружной защиты и даже лечения некоторых заболеваний кожи.
Ведь одним из главных природных средств защиты от повреждений ДНК, вызванных УФ-излучением, является темнеющий от этого излучения пигмент меланин. Под кожей особые клетки выделяют меланосомы, которые вырабатывают, хранят и переносят меланин. Клетки, называемые кератиноцитами, поглощают эти структуры, которые создают УФ-поглощающую защитную оболочку вокруг ядра клетки. Однако у людей, страдающих такими заболеваниями кожи, как альбинизм и витилиго, механизм образования меланина нарушен, и поэтому они очень чувствительны к воздействию УФ-излучения.
Для создания синтетического варианта меланосом исследователи разработали метод получения меланиноподобных наночастиц с оболочками и ядрами из полидофамина полимера на основе дофамина. При инкубировании в чашке Петри с кератиноцитами человека, эти синтетические частицы поглощались клетками кожи и окружали их ядра подобно природному меланину.
Эти меланиноподобные наночастицы подобны природному меланину не только в том, что они так же переносятся и распределяются по клеткам кожи, но — и это самое важное — они защищают ДНК клеток. Исследователи инкубировал клетки кожи с наночастицами, а затем трое суток облучали их ультрафиолетом. После этого из клеток с наночастицами выжили 50%, а из клеток без наночастиц — только 10%.
Теперь, когда ученые узнали, что меланинопобные наночастицы действуют подобно природному меланину и эффективно защищают клетки, они намерены заняться исследованием механизма поглощения ими УФ-излучения.
[Фотография: Yuran Huang и Ying Jones, Калифорнийский университет в Сан-Диего]
