Haut fühlt Licht in "Eye-Like" Mode

Neue Forschung diese Woche veröffentlicht zeigt, dass unsere Haut in der Lage ist, UV-Licht in der gleichen Weise wie unsere Augen zu "fühlen", weil Hautzellen Rhodopsin enthalten, den gleichen lichtempfindlichen Rezeptor, den das Auge verwendet, um Licht zu erkennen. Die Studie zeigt auch, dass der Rezeptor Teil der Haut ist, die Melanin-produzierende Verteidigung gegen DNA-Schäden, deren Auslöser viel schneller als bisher angenommen auftritt.
Sie können lesen, wie Biologen an der Brown University in Providence, Rhode Island, in den USA am 3. November in der ersten Online-Ausgabe von Aktuelle Biologie.
Senior Autorin Elena Oancea, Assistenzprofessorin für Biologie an der Abteilung für Molekulare Pharmakologie, Physiologie und Biotechnologie bei Brown, sagte der Presse:
"Sobald Sie in die Sonne treten, weiß Ihre Haut, dass sie der UV-Strahlung ausgesetzt ist."
"Dies ist ein sehr schneller Prozess, schneller als alles, was vorher bekannt war", fügte sie hinzu.
Oancea und Kollegen fanden heraus, dass Melanozyten, spezialisierte Hautzellen, die das Pigment Melanin produzieren, ultraviolettes Licht mit Rhodopsin detektieren, einem lichtempfindlichen Rezeptor, von dem bisher angenommen wurde, dass er nur im Auge existiert. Diese Fähigkeit beginnt die Produktion von Melanin innerhalb von Stunden viel früher als bisher angenommen. Melanin verleiht der Haut nicht nur ihre Farbe, sondern schützt sie auch vor DNA-Schäden durch UV-Strahlung.
Vor dieser Studie dachten Wissenschaftler, dass die Melaninproduktion erst nach ein paar Tagen einsetzte, ungefähr so ??lange, wie es dauert, um eine "Bräune" ??zu entwickeln.
Oancea und ihr Team führten Laborexperimente mit menschlichen Melanozyten durch und fanden nicht nur, dass die Zellen Rhodopsin enthalten, sondern sie fanden auch heraus, wie Rhodopsin die Kalziumionensignale freisetzt, die Melaninproduktion auslösen.
Im ersten Experiment verwendeten sie ultraviolettes Licht, um zu sehen, ob es die Calcium-Signalgebung veranlasste, aber das tat es nicht. Auf die Idee folgend, dass sich die Haut vielleicht wie die Augen im Licht verhält, fügten sie ein Retinal hinzu, einen "Co-Faktor", der sich mit dem Protein Opsin zu lichtempfindlichen Rezeptoren, einschließlich Rhodopsin, verbindet.
Die Hauptautorin und Doktorandin Nadine Wicks sagte:
"Als wir das taten, sahen wir eine sofortige und massive Kalziumreaktion."
In weiteren Experimenten fanden die Forscher heraus, dass die Zellen Rhodopsin-RNA und -Protein enthielten, und als sie Rhodopsin-Spiegel in den Zellen verringerten und UV-Licht auf sie lenkten, wurde die Calcium-Signalisierung reduziert.
Dann versuchten sie, die Zellen des Retinals zu verhungern, den Co-Faktor, der mit Opsin kombiniert werden muss, um die photosensitiven Rezeptoren herzustellen, und fanden heraus, dass die Melaninproduktion sank.
Sie fanden auch heraus, dass die UVA längerer Wellenlänge im Gegensatz zu UVB-Licht kürzerer Wellenlänge Rhodopsin in den Melanozyten auslöst.
Obwohl sie viel gelernt haben, fanden die Forscher viele Fragen, die immer noch unbeantwortet bleiben. Zum Beispiel wirkt Rhodopsin alleine oder arbeitet es mit anderen Rezeptoren zusammen? Und fangen Melanozyten an, Melanin sofort in andere Hautzellen zu exportieren (um sie vor DNA-Schäden zu schützen), oder lagern sie sich zuerst zu ihrer eigenen Verteidigung ein und exportieren sie erst dann, wenn ein bestimmtes Niveau erreicht ist?
Obwohl Studien wie diese darauf hindeuten, dass sich die Haut mehr vor der Sonne schützt, als wir vielleicht früher dachten, wissen wir immer noch nicht genug, um den Leuten zu sagen, was sie tun, um sich vor Sonnenschäden zu schützen, wie Oancea es ausdrückte :
"Das sagt nicht, 'Verwenden Sie keine Sonnencreme'."
Gelder von der Brown University, den National Institutes of Health und dem Natural Sciences and Engineering Research Council von Kanada halfen, die Studie zu finanzieren.
Geschrieben von Catharine Paddock

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