Щодня клітини нашого організму зазнають пошкоджень генетичного матеріалу.
Сиве волосся – неминуча ознака старіння, адже воно нагадує про плин років і численні зміни, які з часом відбуваються в організмі. Однак, як пише The Independent, нові наукові дослідження ставлять під сумнів таке просте пояснення. Виявляється, сріблясті пасма можуть бути зовнішньою ознакою складних захисних механізмів організму, які допомагають боротися з раком.
Нове дослідження на мишах показало, як організм справляється з пошкодженням клітин – процесом, який відіграє важливу роль як у старінні, так і в розвитку раку. З віком пошкодження клітин поступово порушують їхню роботу. При онкологічних захворюваннях несправні або пошкоджені клітини можуть запускати аномальний ріст і утворення пухлин.
Дослідники виявили несподіваний зв’язок між втратою пігменту у волоссі та механізмами, які можуть стримувати розвиток небезпечних пухлин. У центрі уваги опинилися стовбурові клітини меланоцитів.
Ці клітини містяться глибоко у волосяних фолікулах і є своєрідним резервуаром для меланоцитів – клітин, які виробляють пігмент і визначають колір волосся та шкіри, зазначають автори.
У нормальних умовах стовбурові клітини меланоцитів постійно поповнюють запас пігментних клітин. Цей процес відбувається циклічно – клітини активуються, відпочивають і знову відновлюються відповідно до природних циклів росту та випадіння волосся. Завдяки цьому протягом більшої частини життя волосся зберігає свій колір.
Однак щодня клітини нашого організму зазнають пошкоджень ДНК – генетичного матеріалу всередині клітин. Їх можуть спричиняти ультрафіолетове випромінювання, вплив хімічних речовин і навіть природні процеси клітинного метаболізму. Такі пошкодження пов’язані як зі старінням, так і з ризиком розвитку раку, зокрема меланоми – різновиду раку шкіри.
Нове дослідження допомогло зрозуміти, що відбувається зі стовбуровими клітинами меланоцитів, коли вони зазнають пошкодження ДНК, особливо так званих дволанцюгових розривів. У таких випадках стовбурові клітини меланоцитів можуть запускати процес, який дослідники називають "сено-диференціацією". Простими словами, стовбурові клітини безповоротно перетворюються на зрілі пігментні клітини, після чого зникають із резерву стовбурових клітин. У результаті з часом волосся починає сивіти.
Цей захисний механізм жорстко регулюється внутрішніми сигнальними шляхами, за допомогою яких клітини взаємодіють між собою. Видалення зрілих клітин із популяції стовбурових клітин перешкоджає накопиченню та можливому подальшому поширенню генетичних мутацій або інших змін ДНК, які потенційно можуть сприяти розвитку раку.
У певному сенсі кожна сива волосина є маленькою перемогою самопожертви організму: клітина ніби "вирішує" зникнути, а не ризикувати перетворитися на злоякісну.
Але на цьому історія не закінчується - не кожне пошкодження ДНК запускає такий захисний механізм.
Під час експериментів дослідники піддавали стовбурові клітини меланоцитів у мишей впливу сильних канцерогенних речовин, а також ультрафіолетового випромінювання. Виявилося, що за таких умов клітини можуть повністю обійти процес сено-диференціації.
Натомість сигнали з навколишніх тканин фактично стимулювали пошкоджені клітини до самовідновлення та подальшого поділу – навіть попри наявність генетичних пошкоджень. Це створювало сприятливе середовище для виникнення меланоми. Дослідження показує, що доля стовбурових клітин меланоцитів, імовірно, залежить як від конкретного типу пошкодження, якого вони зазнали, так і від молекулярних сигналів у їхньому мікрооточенні.
Такі фактори, як хімічні речовини або ультрафіолетове світло, можуть спричиняти розриви ланцюгів ДНК, після чого стовбурові клітини меланоцитів зазвичай запускають механізм самознищення. Цей самий процес може призводити до появи сивого волосся. Але під впливом сигналів, пов’язаних із розвитком раку, пошкоджені стовбурові клітини меланоцитів можуть продовжувати існувати та ділитися, створюючи своєрідні "зародки", з яких здатна розвинутися меланома.
Науковці описують це як "антагоністичні долі": одна й та сама популяція стовбурових клітин може піти двома кардинально різними шляхами залежно від обставин.
Важливо, що ці результати дозволяють по-новому поглянути на сивину та меланому. Вони можуть бути не двома не пов’язаними між собою наслідками старіння, а різними варіантами роботи давнього захисного механізму організму, який намагається одночасно підтримувати відновлення тканин і не допустити розвитку раку.
При цьому сиве волосся саме по собі не є захистом від раку. Воно радше може бути побічним результатом процесу, за допомогою якого організм позбавляється потенційно небезпечних клітин.
І навпаки, коли контрольні механізми дають збій або їх порушують канцерогенні фактори, створюються умови для злоякісного переродження клітин. Це розуміння також може допомогти пояснити, чому з віком ризик розвитку раку зростає.
Водночас важливо враховувати обмеження цього дослідження. Значна частина ключових доказів була отримана під час експериментів на мишах. Тому ще необхідні дослідження за участю людей, щоб з’ясувати, чи працюють стовбурові клітини меланоцитів у нашому організмі за таким самим принципом.
Біологічні відмінності між видами, а також складність людського способу життя та генетики означають, що зв’язок між сивиною і ризиком раку може бути значно складнішим.
Попри це, відкриття відкриває нові перспективи для досліджень раку та старіння. Розуміння сигналів, які змушують стовбурові клітини або перетворюватися на зрілі клітини, або небезпечно розмножуватися, у майбутньому може допомогти створити методи лікування, здатні посилити природні захисні механізми організму та потенційно знизити ризик раку з віком.
Є й ширші наслідки. Ці дані можуть допомогти пояснити, чому в деяких людей розвивається меланома навіть за відсутності очевидних факторів ризику, а також чому рак і дегенеративні зміни тканин так часто виникають одночасно в старшому віці.
Таким чином, історія сивого волосся – це не лише питання зовнішності чи неминучого старіння. Вона також пов’язана з еволюцією, адаптацією та постійною роботою внутрішніх захисних механізмів організму.
Можливо, сріблясті пасма розповідають про значно більше, ніж просто плин часу: у постійній боротьбі між старінням і раком організм іноді "обирає" пожертвувати пігментною клітиною, щоб захистити весь організм.
Нагадаємо, на думку науковців, вживання лише двох скибочок м’ясної нарізки на день може бути пов’язане зі значно вищим ризиком деменції. Про це свідчать результати нового огляду досліджень ультраоброблених продуктів та їхнього впливу на здоров’я мозку.
Дослідники встановили, що кожні додаткові 25 грамів переробленого м’яса, які людина споживала щодня, пов’язані з підвищенням ризику деменції з будь-якої причини на 44%, ризику хвороби Альцгеймера – на 52%.