Химици, експерти по материалите и наноинженери от Калифорнийския университет в Сан Диего разработиха нещо, за което може да се каже, че е максимално близко до естествената слънцезащита на кожата.
В доклад, който беше публикуван в списанието на Американското химично дружество Central Science, те съобщиха за създаването на наночастици, които имитират поведението на естествените меланозоми – произвеждащите меланин клетъчни структури, които защитават кожата, очите и другите ни тъкани от вредните ефекти на ултравиолетовото лъчение.
„По същество успяхме да получим синтетична версия на наночастиците, които нашата кожа използва, за да произвежда и складира меланин, и демонстрирахме при опити с кожни клетки, че те наподобяват поведението на естествените меланозоми“, казва Нейтън Джанески, професор по химия и биохимия, материалознание и инженерство и наноинженерство в Калифорнийския университет.
Постижението има практически приложения. „Дефектите в производството на меланин при хората могат да доведат до заболявания като витилиго и албинизъм, за които липсват ефикасни лечения“, добавя Джанески.
Витилиго се развива, когато имунната система погрешно се опитва да прочисти нормалните меланоцити от кожата, на практика спирайки производството на тези клетки. Албинизмът се дължи на генетични дефекти, водещи до липса на или химичен дефект в тирозиназата – съдържащ мед ензим, участващ в производството на меланина. И двете състояния са свързани със значителен риск от рак на кожата.
Разпространението на въпросните болести и повишеният интерес към действието на различни полимерни материали, свързани с меланина, подтикнало учените да потърсят нови синтетични начини за получаване на имитиращи меланина материали, обяснява Джанески. Меланиновите частици се произвеждат естествено в много различни размери и форми от животните – за искрящите преливащи пера на някои птици или пигментираните очи и кожа на някои влечуги. Но учените са открили, че извличането на меланин от естествени източници е труден и потенциално по-сложен процес от получаването му по изкуствен начин.
Преди две години Джанески и екипът му открили, че синтетични меланиноподобни частици може да се разработят по прецизно контролируем начин така, че да наподобяват действието на естествените меланини, използвани в перата на птиците.
„Ние предположихме, че синтетичните меланиноподобни частици ще наподобяват естествените меланозоми и ще се абсорбират от кератиноцитите – преобладаващия тип клетки в епидермиса“, казва ученият.
При здравите хора меланинът достига до кератиноцитите в кожата, след като бъде отделен под формата на меланозоми от меланоцитите. Учените от Калифорнийския университет създали меланиноподобни наночастици чрез спонтанно окисляване на допамин, получавайки биосъвместими синтетични аналози на естествените меланозоми. Проучванията на тези наночастици показали, че те не само биват абсорбирани и разпределяни нормално в кератиноцитите, но и предпазват клетките на кожата от увреждане на ДНК вследствие на ултравиолетовата радиация.
Учените заключават в доклада си, че тези синтетични меланиноподобни наночастици може да бъдат използвани като изкуствени меланозоми за развитие на нови терапии, потенциално допълвайки биологичните функции на естествените меланини.
Превод от английски
Нели АЛЕКСАНДРОВА
