Hemoglobín objavený v koži pomáha pri ochrane pred poškodením
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 28. 11. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nový výskum po prvýkrát objavil hemoglobín v najvrchnejšej vrstve ľudskej kože a vedci zistili, že pomáha chrániť pred poškodením. Tieto zistenia poskytujú dôležité informácie o kožných ochoreniach, ako je starnutie a rakovina.
Hemoglobín je známy najmä tým, že sa v krvnom obehu viaže s kyslíkom a prenáša ho z pľúc do tkanív. Nová štúdia však zistila, že hemoglobín má aj inú úlohu. Chráni tiež našu pokožku pred poškodením. Výskumníci chceli zistiť, ako nás epidermis, čo je najvrchnejšia vrstva kože, chráni pred výzvami prostredia, ako je napríklad vystavenie UV žiareniu, a preto skúmali, čo sa deje v koži na molekulárnej úrovni.
„Epidermis sa skladá z keratinizovaného vrstevnatého dlaždicového epitelu, ktorý je primárne zložený z keratinocytov,“ povedal Masayuki Amagai zodpovedajúci autor štúdie. „Predchádzajúce štúdie identifikovali expresiu rôznych génov s ochrannými funkciami v keratinocytoch počas ich diferenciácie a tvorby vonkajšej kožnej bariéry. Iné gény súvisiace s bariérou však predchádzajúcej ochrane unikli, pretože bolo ťažké získať dostatočné množstvo izolovaných terminálne diferencovaných keratinocytov na analýzu transkriptómu“.
Epidermálne keratinocyty pochádzajú z najhlbšej vrstvy kože (stratum basale), diferencujú sa a postupujú smerom nahor, aby vytvorili niekoľko vrstiev. V keratinocytoch bola počas ich diferenciačnej fázy identifikovaná expresia rôznych génov s ochrannými bariérovými funkciami, pričom poruchy, ako je atopická dermatitída, vznikajú na základe genetických variantov.
S cieľom určiť neidentifikované molekuly, ktoré sa podieľajú na bariérovom mechanizme kože, výskumníci analyzovali vysoko exprimované gény v celej a hornej epiderme zdravej ľudskej kože, odobratej zo stehna a hornej časti ramena troch jedincov, a myšej kože. Nečakane zistili, že gény HBA1/2 kódujúce proteín alfa-globín, jednu z podjednotiek hemoglobínu, boli vysoko exprimované v hornej epiderme ľudskej kože. Podobne aj v myšej koži bol v hornej epiderme vysoko exprimovaný gén Hba-a1/a2, ktorý zodpovedá HBA1/2 u ľudí.
„Vykonali sme komparatívnu analýzu transkriptómu celej a hornej epidermy, ktoré boli enzymaticky oddelené ako bunkové listy z ľudskej a myšej kože,“ povedal Amagai. „Zistili sme, že gény zodpovedné za produkciu hemoglobínu boli vysoko aktívne v hornej časti epidermy. Na potvrdenie našich zistení sme použili imunofarbenie na vizualizáciu prítomnosti proteínu hemoglobínu alfa v keratinocytoch hornej časti epidermy“.
Výskumníci aplikovali na pokožku oddelene UVA a UVB žiarenie a zistili, že UVA, ale nie UVB, indukuje expresiu HBA1/2 v epidermálnych keratinocytoch. Ožarovanie UVA sa významne podieľa na poškodení keratinocytov sprostredkovanom reaktívnymi formami kyslíka (ďalej len ako RFK). Intracelulárne hladiny RFK sa v keratinocytoch s vyradeným HBA v porovnaní s kontrolnými skupinami významne zvýšili, čo naznačuje, že expresia HBA je indukovaná na potlačenie tvorby RFK indukovaných UVA v epidermálnych keratinocytoch.
Mitochondrie - producenti energie v bunke - sú obzvlášť citlivé na nadmerné množstvo RFK generovaných UV žiarením a dysfunkcia mitochondrií vyvolaná UV žiarením priamo prispieva k poškodeniu kože, nazývanému aj ako fotostarnutie.
„Naša štúdia ukázala, že epidermálny hemoglobín bol regulovaný oxidačným stresom a inhiboval produkciu reaktívnych foriem kyslíka v kultúrach ľudských keratinocytových buniek,“ povedal Amagai. „Naše zistenia naznačujú, že hemoglobín alfa chráni keratinocyty pred oxidačným stresom pochádzajúcim z vonkajších alebo vnútorných zdrojov, ako je UV žiarenie, respektíve narušená funkcia mitochondrií. Expresia hemoglobínu keratinocytmi preto predstavuje endogénny obranný mechanizmus proti starnutiu kože a rakovine kože“.
Vedci tvrdia, že ich zistenia poskytujú dôležité poznatky o ochoreniach kože súvisiacich s reaktívnymi formami kyslíka, ako sú starnutie a rakovina. Štúdia bola nedávno uverejnená v Journal of Investigative Dermatology.
