Siwizna i czerniak to różne skutki reakcji tych samych komórek na stres
Czy siwe włosy i nowotwór skóry – czerniak – mogą mieć ze sobą coś wspólnego? Jak najbardziej. Uczeni z Uniwersytetu Tokijskiego wykazali właśnie, że oba te zjawiska to skutek różnej reakcji komórek macierzystych melanocytów na uszkodzenia DNA. Komórki te, w przypadku uszkodzenia materiału genetycznego, mogą albo różnicować się i wytwarzać pigment tylko do wyczerpania swoich możliwości, co prowadzi do posiwienia włosów, albo nadal się dzielić, co może doprowadzić do utworzenia guza nowotworowego.
Komórki macierzyste melanocytów – melanoblasty – są źródłem dojrzałych melanocytów, komórek wytwarzających pigment, które odpowiadają za barwę naszej skóry czy włosów. Melanoblasty dzielą się, odtwarzając pulę komórek macierzystych, a część z nich różnicuje się w melanocyty, nadając barwę naszym włosom. Melanocyty z czasem obumierają, ale pozostaje pula melanoblastów, która nadal może się dzielić i z której część różnicuje się w melanocyty. Proces ten trwa do wyczerpania puli melanoblastów.
Profesor Emi K. Nishimura i jej zespół badali, w jaki sposób melanoblasty reagują na różne rodzaje uszkodzeń DNA. W trakcie badań naukowcy śledzili ekspresję genów melanoblastów u myszy. Odkryli, że gdy dochodzi do podwójnego przerwania nici DNA, w melanoblastach rozpoczyna się proces różnicowania sprzężonego ze starzeniem. W wyniku tego melanoblasty różnicują się w melanocyty i zostają utracone, co prowadzi do siwienia. Proces ten jest napędzany przez aktywację szlaku p53–p21.
Jednak gdy komórki zostały wystawione na działanie niektórych czynników rakotwórczych, takich jak promieniowanie UVB czy silnie rakotwórczy 7,12-dimetylo-benzo[a]antracen, melanoblasty pomijają program ochronnego różnicowania, nawet w wypadku uszkodzenia DNA. Zachowują zdolność do odnawiania i namnażają się, stając się coraz bardziej podatne na rozwój guza.
Nasze badania wykazały, że ta sama populacja komórek macierzystych może podążać dwoma przeciwnymi drogami – prowadzącą do jej zaniku lub ekspansji, mówi profesor Nikimura. To pokazuje, że siwienie włosów oraz czerniak to wynik różnej reakcji komórek na stres, dodaje uczona.
Jest jednak niezwykle ważnym, by podkreślić, że wyniki badań nie oznaczają, iż siwienie chroni przed czerniakiem. Pokazują one, że różnicowanie sprzężone ze starzeniem się to wywoływana przez czynnik stresowy reakcja obronna, która pozwala na usunięcie potencjalnie szkodliwych komórek. A jeśli mechanizm ten zostanie pominięty, uszkodzone melanoblasty mogą zwiększać ryzyko rozwoju czerniaka.
Szczegóły badań opublikowano w piśmie Nature Cell Biology.
Komentarze (0)