Седые волосы могут быть признаком самозащиты от рака

Седая полоса в зеркале часто воспринимается как признак уходящего времени, но наука недавно пролила на это явление совершенно иной свет. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Cell Biology исследователями из Токийского университета, седые волосы могут быть не просто проявлением старения: они могут представлять собой стратегию организма по защите от меланомы — агрессивного вида рака кожи.

Повреждение ДНК: постоянный риск

Каждый день наши клетки подвергаются воздействию множества факторов окружающей среды: солнечного излучения, загрязнения, химических веществ и других, вызывающих так называемый генотоксический стресс. Этот тип повреждений может изменить ДНК клеток, повлиять на их функции и даже спровоцировать рак.

К уязвимым клеткам относятся меланоцитарные стволовые клетки (МСК), ответственные за выработку меланина – пигмента, придающего цвет волосам и коже. Эти клетки находятся в волосяных фолликулах и с каждой регенерацией поддерживают пигментацию волос. Но при значительном повреждении ДНК организм, по-видимому, решает пожертвовать их пигментной функцией, чтобы избежать более серьёзных рисков.

Дифференциация синуса: лучше сдаться, чем рисковать

Японское исследование наблюдало за тем, что происходит, когда в этих стволовых клетках костного мозга происходят двухцепочечные разрывы ДНК, одна из самых серьёзных форм генетического повреждения. В этих случаях клетки активируют молекулярный путь, известный как p53-p21, защитный механизм, который останавливает пролиферацию клеток и запускает процесс, называемый старческой дифференцировкой.

Этот механизм приводит к необратимой дифференцировке МСК и их последующему исчезновению. В результате волосы теряют цвет и седеют. Это клеточное решение, подобное решению рабочего, который, заметив серьёзные дефекты своего рабочего инструмента, решает прекратить работу, чтобы избежать серьёзной аварии. С биологической точки зрения, организм выбирает предотвращение потенциального рака за счёт пигментации.

Другой путь: продолжать рисковать

Однако не все вредные вещества вызывают эту защитную реакцию. Исследователи также подвергали мышей воздействию канцерогенов, таких как ультрафиолетовое излучение B (УФB) и химическое вещество под названием ДМБА (обычно используемое для индукции опухолей в исследованиях). В этих случаях мкСК не сдавались и не дифференцировались. Несмотря на повреждения, они продолжали самообновляться и клонироваться.

Этому сопротивлению способствует молекула SCF (фактор стволовых клеток), которая выделяется в локальную микросреду этих клеток. SCF предотвращает активацию сенодифференцировки, и, хотя это поддерживает пигментацию, это также позволяет поврежденным клеткам продолжать размножаться, что увеличивает риск развития меланомы.

Тонкий баланс кожи

Исследование открывает захватывающую перспективу: один и тот же тип клеток может развиваться по-разному в зависимости от типа стресса и внешних факторов. Он может истощаться и исчезать, способствуя поседению, или разрастаться, создавая риск злокачественных мутаций.

Эта способность принимать биологические решения нетривиальна. Более того, по словам Эми Нисимура, ведущего автора исследования, это открытие проливает свет на тот факт, что седые волосы и меланома — это не изолированные явления, а, скорее, разнонаправленные следствия того, как организм справляется с повреждениями клеток.

Помимо эстетического аспекта

Хотя седые волосы часто ассоциируются со старостью или стрессом, это исследование предлагает совершенно иную картину. В некоторых случаях седые волосы могут быть признаком того, что организм успешно справляется с потенциальными угрозами развития рака. Дело не в том, что седые волосы излечивают или предотвращают рак, а скорее в том, что их наличие может свидетельствовать о том, что определённые повреждённые клетки были уничтожены до того, как они смогли перерасти в более серьёзную проблему.

Конечно, это не означает, что все седые волосы защищены от риска, и что те, кто сохраняет свой естественный цвет волос, находятся в опасности. Этот процесс включает множество генетических, средовых и клеточных факторов, и исследование проводилось на мышах. Тем не менее оно открывает новый взгляд на взаимосвязь между старением, регенерацией клеток и развитием опухолей.

Дверь в будущие терапии

Это открытие может иметь важное медицинское применение. Понимание того, как и почему мкСК самодеактивируются, может помочь в разработке новых стратегий профилактики и лечения меланомы. Оно также может пролить свет на другие процессы, связанные со старением клеток и тканей.

Поскольку наука продолжает развиваться, возможно, в следующий раз, когда мы увидим седой волос в зеркале, мы увидим его по-другому: не только как признак зрелости, но и как возможное свидетельство того, что организм молчаливо выполняет свою работу по обеспечению нашей безопасности.