Седые волосы – это результат защитного механизма против опухолей.

Седые волосы — это видимый результат не только старения, но и защитного механизма, который наш организм использует против меланомы. Это означает, что поседение — один из двух возможных путей — старение или рак, — по которому меланоцитарные стволовые клетки (те, которые производят меланин, пигмент в коже и волосах) подвергаются стрессу, повреждающему их ДНК. Эми Нисимура , биолог и профессор старения и регенерации, и ее команда из Токийского университета фактически открыли это несколько лет назад. Но сегодня они подтверждают это и добавляют важный элемент головоломки: они показывают, как некоторые канцерогены, такие как UVB-лучи, могут обходить этот защитный барьер, что также открывает новую потенциальную цель для будущих методов лечения. Но давайте продолжим по порядку.

Повреждение ДНК приводит к старению клеток

Мы все знаем, что с возрастом наши волосы теряют пигмент и седеют. Группа Нисимуры обнаружила, что повреждение ДНК стволовых клеток меланоцитов, расположенных у основания волосяного фолликула, может иметь тот же эффект.

Подвергая мышей рентгеновскому облучению, они индуцировали старение и последующее поседение. По сути, они наблюдали, как повреждение ДНК приводило к дифференцировке стволовых клеток, то есть к потере способности к дальнейшему делению, что в данном случае приводило к образованию зрелых меланоцитов, продуцирующих меланин. Они также показали, что этот процесс обусловлен активацией специфических генов, в частности p53 и p21, которые являются известными опухолевыми супрессорами, то есть они «тормозят» неконтролируемую пролиферацию клеток в случае возникновения каких-либо проблем.

Что такое клеточное старение?

«Старение, как правило, является препятствием для развития рака», — объясняет Фабрицио д’Адда ди Фаганья , директор исследовательского подразделения по изучению реакции на повреждения ДНК и клеточного старения в IFOM, Институте молекулярной онкологии AIRC в Милане, и исследователь из CNR в Павии, изданию Salute: «С возрастом наши клетки, конечно же, тоже стареют. Это происходит, потому что концы (теломеры, прим. ред.) хромосом, поддерживающих стабильность ДНК, укорачиваются с каждым делением клетки. Когда они становятся слишком короткими, клетка воспринимает их как повреждения, что приводит к старению и старению. Этот защитный механизм, — продолжает исследователь, — подавляет неконтролируемую пролиферацию и, следовательно, развитие опухолей. Более того, активация онкогенов, которая является первым шагом к образованию опухолей, также может вызывать преждевременное старение клеток, как мы продемонстрировали в наших исследованиях в IFOM благодаря поддержке Фонда AIRC».

Что такое родинки?

Родинки — прекрасный пример этого процесса, продолжает д’Адда ди Фаганья: это меланоциты, в которых ошибочно активировался онкоген. Однако вместо того, чтобы стать раковыми, клетки стареют, стареют и прекращают делиться. Большинство родинок, по сути, представляют собой абортированные меланомы.

UVB-лучи и сигнал «Kit»

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Cell Biology , Нисимура и его коллеги провели новый эксперимент: если мыши, помимо облучения рентгеновскими лучами, также подвергаются воздействию канцерогенов, таких как ультрафиолетовые B-лучи или 7,12-диметилбенз(а)антрацен (химический агент, используемый в лабораторных условиях для повреждения ДНК), они не седеют, но у них развиваются поражения, похожие на меланомы.

Проще говоря, канцерогены могут направлять стволовые клетки от стадии дифференциации и старения к развитию рака, обходя их защитные механизмы. В данном случае, по-видимому, виновником является активация молекулярного сигнала Kit, как в волосяном фолликуле, так и в эпидермисе.

Что объясняет исследование

«Эти результаты показывают, что одна и та же популяция стволовых клеток может развиваться по противоположным траекториям — истощению или пролиферации — в зависимости от типа стресса и сигналов микросреды», — подчеркнул Нисимура. «Это позволяет нам рассматривать потерю цвета волос и меланому не как независимые события, а как различные результаты реакции стволовых клеток на стресс». Это, конечно, не означает, что поседение предотвращает рак, а скорее означает, что дифференцировка и старение представляют собой стресс-индуцированный защитный механизм, устраняющий потенциально опасные клетки. И наоборот, когда этот механизм обходит, сохранение повреждённых стволовых клеток может предрасполагать к образованию меланом.

«Работа Нисимуры сложна», — заключает д’Адда ди Фаганья. «В целом, сейчас считается крайне важным изучать, как мы это делаем в нашей лаборатории IFOM, связь между старением и опухолеобразованием, которые иногда находятся в противоречии, а иногда взаимно стимулируют друг друга. Это фундаментальное направление исследований для лучшего понимания рака и стратегий его профилактики и лечения».