Dlaczego opalanie się zajmuje tyle czasu? Skóra ma priorytety
Aby opalić się, potrzeba czasu. Wszystko przez to, że nasza skóra ma swoje priorytety, a produkcja melaniny nim nie jest. Pierwszeństwo ma naprawa naszego DNA.
Miliony osób każdego roku spędzają urlop nad morzem kąpiąc się i opalając. Wystawiając się na promienie słoneczne bez odpowiedniej ochrony bardzo łatwo się poparzyć. Ale żeby uzyskać ładną opaleniznę trzeba poświęcić trochę czasu. Eksperymenty wykazały, że opalenizna pojawia się dopiero po tym, jak... skóra zadba o naprawę DNA.
Mamy dwa mechanizmy zaprojektowane w celu ochrony skóry przed narażeniem na niebezpieczne promieniowanie UV.
Nie mogą one pracować jednocześnie, dlatego dopiero po tym, jak organizm zadba o ochronę informacji genetycznej przed mutacją, komórka przeznacza zasoby na produkcję melaniny, chroniącej skórę przed szkodliwym promieniowaniem i sprawiającej, że staje się brązowa.
Aby się opalić potrzeba czasu. Najpierw naprawa, później ochrona
Naukowcy postawili hipotezę, że opóźnienie w opalaniu jest wynikiem priorytetyzacji zasobów. Zasoby komórki mobilizują się do naprawy szkód spowodowanych promieniowaniem, a dopiero po zakończeniu tego zadania produkowana jest melanina.
Aby przetestować tę hipotezę wystawili na działanie promieniowania UVB ludzką skórę, pobraną od ochotników i umieszczoną na szalkach Petriego. Chcieli w ten sposób zbadać jej aktywność w odpowiedzi na uszkodzenia spowodowane promieniowaniem. Zwrócili wówczas uwagę na procesy aktywowane przez uszkodzenie DNA.
Kolejnym etapem było wywołanie tej aktywności przy braku ekspozycji na UVB. Użyto do tego myszy i większej liczby próbek ludzkiej skóry na szalkach Petriego. Nawet przy braku ekspozycji na szkodliwe promieniowanie, zarówno na ludzkiej jak i mysiej skórze opalenizna pojawiała się dopiero po pewnym czasie.
Po eksperymencie naukowcy przeanalizowali wyniki, które wykazały, że aktywacja procesu o nazwie kinaza ATM blokuje aktywację białka MITF, odpowiedzialnego za zwiększenie produkcji melaniny. To znaczy, że naprawa DNA może mieć pierwszeństwo.
Informacja genetyczna musi być chroniona przed mutacjami, więc ten mechanizm naprawczy ma pierwszeństwo w komórce podczas ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe ze słońca. Mechanizm naprawy DNA zasadniczo mówi wszystkim innym mechanizmom w komórce:" Zatrzymaj wszystko i pozwól mi pracować w spokoju". Jeden system skutecznie paraliżuje drugi, aż do momentu, gdy korekcja DNA osiągnie swój szczyt, co następuje kilka godzin po ekspozycji na promieniowanie UV.
Choć przeprowadzone badanie może być ciekawostką związaną z jedną z najpopularniejszych wakacyjnych czynności, to ma przede wszystkim wartość medyczną. Pozwoli zrozumieć, zapobiegać i leczyć skutki uszkodzeń skóry spowodowanych promieniowaniem, a w dłuższej perspektywie przyczynić się do zapobiegania rakowi skóry.
Źródło: Nadav Elkoshi i in., ATM signaling delays skin pigmentation upon UV exposure by mediating MITF function towards DNA repair mode., Journal of Investigative Dermatology, 2023, https://doi.org/10.1016/j.jid.2023.03.1686
