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Wie ein kleines Molekül UV-freies Bräunen induzieren kann
Viele von uns wissen, dass ultraviolette Strahlen schädlich für die Haut sind. Wenn die heißesten Monate des Sommers näher rücken, kaufen viele von uns Sonnencreme und hoffen auf eine schöne, strahlungsfreie Bräune. Aber was, wenn wir einen dunkleren Hautton ohne irgendwelche Risiken bekommen könnten? Neue Forschung untersucht.
Forscher haben einen Weg gefunden, menschliche Haut künstlich zu verdunkeln, indem sie Sonnenlicht und UV-Strahlung umgehen.
In den Vereinigten Staaten ist Hautkrebs die am weitesten verbreitete Form von Krebs. Die Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) berichten, dass im Jahr 2013 fast 72.000 Menschen Melanome der Haut hatten, wobei einige Studien zeigen, dass die Anzahl der Betroffenen in den letzten Jahren zugenommen hat.
Es wurde vorgeschlagen, dass ultraviolette (UV) Strahlen und Sonnenexposition Hautkrebs verursachen, und es ist allgemein anerkannt, dass diese Strahlen die Haut schädigen.
Vor allem bei hellhäutigen Menschen hat die UV-Exposition das Hautkrebsrisiko nachweislich deutlich erhöht. Dies geschieht, weil hellhäutige Menschen nicht Eumelanin produzieren, welches ein schützendes, dunkles Pigment ist.
Obwohl Produkte wie Sonnenschutzmittel uns vor vielen schädlichen Sonnenstrahlen schützen, warnen die American Cancer Society, dass selbst die besten Sonnenschutzmittel nicht zu 100 Prozent UV-beständig sind, sodass einige der schädlichen Sonnenstrahlen noch durchkommen können.
Neue Forschungen haben jedoch möglicherweise einen Weg gefunden, die Haut ohne UV-Bestrahlung zu pigmentieren.
Wissenschaftler des Massachusetts General Hospital (MGH) und des Dana-Farber Cancer Institute, beide in Boston, MA, verfolgen eine frühere Studie, die die molekularen Signalwege bei der Bräunung aufzeigt, und es gelang ihnen, die Bräunung bei Mäusen zu fördern produzieren normalerweise nicht Eumelanin.
Der leitende Forscher für beide Studien war Dr. David E. Fisher, Chef der Abteilung für Dermatologie bei MGH, und die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Zellberichte.
Aufbauend auf früheren Untersuchungen zur Hautpigmentierung
In ihrer früheren Studie fanden Dr. Fisher und sein Team heraus, dass eine Verbindung namens Forskolin die Bräunung in einer Reihe von "rothaarigen Mäusen" induzieren könnte, die genetisch so verändert wurden, dass sie nicht mehr braun werden konnten.
Diese Mäuse hatten eine Genvariation, die den molekularen Weg beeinträchtigte, der die Haut dazu bringt, Melanin zu produzieren, welches das Pigment ist, das der Haut ihre Farbe gibt.
Weiter unten auf dem molekularen Weg aktiviert Forskolin ein anderes Protein, das für die Pigmentierung verantwortlich ist und die Produktion von Eumelanin in Mäusen induziert.
Bei Menschen war die gleiche Verbindung jedoch nicht erfolgreich. Die Forscher vermuten, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die menschliche Haut so viel dicker ist als die Haut der Maus. In der neuen Studie versuchten Dr. Fisher und sein Team nun, die menschliche Haut künstlich zu verdunkeln.
Frühere Studien, auf die Dr. Fisher und sein Team verwiesen, zeigten, dass die Hemmung der Wirkung bestimmter Enzyme die Pigmentierung bei Mäusen induzieren kann. Diese Enzyme werden Salz-induzierbare Kinasen (SIKs) genannt.
In diesem Zusammenhang begannen Dr. Fisher und seine Kollegen, die menschliche Haut zu verdunkeln, indem sie dieselben SIKs hemmen.
Neue Klasse von kleinen, SIK-hemmenden Molekülen induziert Bräunung in der menschlichen Haut
Das Team schuf eine Klasse von SIK-hemmenden Molekülen, die speziell dafür entwickelt wurden, die menschliche Haut besser zu durchdringen. Diese Moleküle wogen weniger und hatten eine größere Fähigkeit, sich durch die Lipide der Membran aufzulösen und zu durchdringen, was bedeutet, dass sie eine höhere "Lipidlöslichkeit" aufwiesen.
Dr. Fisher und sein Team testeten die Moleküle in einer Laborkultur menschlicher Haut und entdeckten, dass je mehr Moleküle aufgetragen wurden, desto mehr verdunkelte sich die Haut. Die künstlich herbeigeführte Bräune dauerte mehrere Tage.
Als die Forscher eine stärkere Dosis dieser Moleküle auf die Haut von rothaarigen Mäusen auftrugen, wurden sie in 1 bis 2 Tagen fast vollständig schwarz. Die künstliche Bräune ist nach einigen Tagen abgeklungen, da sich die Hautzellen normal erneuern.
Dr. Fisher kommentiert diese Ergebnisse:
"Die Aktivierung des Bräunungs / Pigmentierungs-Wegs durch diese neue Klasse von kleinen Molekülen ist physiologisch identisch mit der UV-induzierten Pigmentierung ohne die DNA-schädigenden Wirkungen von UV. Wir müssen Sicherheitsstudien durchführen, die bei möglichen neuen Behandlungsverbindungen immer essentiell sind. und die Handlungen dieser Agenten besser verstehen. "
Auf lange Sicht hofft das Team auf eine Verbindung, die zusammen mit regelmäßigem Sonnenschutz verwendet werden könnte. In naher Zukunft möchte das Team Toxizitätsstudien an Tieren durchführen, bevor es zum Test am Menschen übergeht.
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Forscher, die die Ergebnisse früherer Studien erneut getestet haben, die das sogenannte "Langlebigkeitsgen" vorschlagen, verlängerten die Lebensspanne durch die Produktion von Sirtuinproteinen, sagen, dass die Wirkung höchstwahrscheinlich nicht auf dieses Gen zurückzuführen ist, sondern auf andere verwirrende genetische Faktoren in den modifizierten Organismen die Experimente.
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