الدباغة لديها ساعة بيولوجية

اكتشف علماء من جامعة تل أبيب والتخنيون عملية دورة مدتها 48 ساعة تعمل على مزامنة آليات الدفاع التي تنشأ في الجلد بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية * نُشرت الدراسة أمس 25.10.18 في مجلة Molecular Cell، والتي خصصت الغلاف أيضًا الصفحة إليها

حدد علماء في جامعة تل أبيب، بقيادة البروفيسور كارميت ليفي وطالبة الدكتوراه هاجر مالكوف من قسم الوراثة البشرية والكيمياء الحيوية في كلية الطب، عملية تعمل على مزامنة آليات الدفاع الطبيعية للبشرة. وهي عملية دورية تنتشر عبر الجلد على شكل موجة لمدة 48 ساعة بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية. ووجد الباحثون أن التعرض لأشعة الشمس مرة كل يومين يؤدي إلى التشغيل الأمثل للآلية والحصول على تسمير البشرة بشكل مثالي.

شارك في الدراسة الباحثان البروفيسور شاي شين أور وطالبة الدكتوراه أييليت ألبرت من كلية الطب رابابورت في التخنيون والدكتور ميدي كالد من غوستافو روسي في فرنسا. تم نشر المقال في 25.10.18 أكتوبر XNUMX في مجلة Molecular Cell، والتي خصصت له صفحة الغلاف (انظر الصورة).

يوضح البروفيسور ليفي: "خلال التطور، عندما فقد الإنسان الفراء الذي يحمي بشرته، طورت بشرتنا آليات دفاع طبيعية تنشأ بعد التعرض لأشعة الشمس". "أحدها هو آلية التصبغ، أو الدباغة، التي تخلق حماية فيزيائية ميكانيكية للبشرة. وهناك آلية أخرى تعمل على تعبئة الجهاز المناعي لإصلاح تلف الحمض النووي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية ويمكن أن يسبب تطور سرطان الجلد.

يدرس العديد من العلماء في العالم تأثير أشعة الشمس على بشرتنا، ولكن بحسب البروفيسور ليفي، تركز معظم الدراسات على ردود الفعل المتعلقة بشدة التعرض. ومن ناحية أخرى، قام الباحثون في جامعة تل أبيب بفحص تأثير عامل آخر: التردد. ولتحقيق هذه الغاية، قاموا بتعريض عينات من جلد الإنسان للأشعة فوق البنفسجية بكثافة ثابتة - عند مستوى شمس الصيف في منتصف النهار - ولكن بترددات مختلفة: كل يوم، مرة كل يومين، التعرض المتقطع، وما إلى ذلك. يقول البروفيسور ليفي: "لدهشتنا، اكتشفنا أن التعرض مرة واحدة كل يومين، بدلاً من التعرض اليومي، يؤدي إلى تسمير البشرة الأمثل". "في الواقع، أظهرنا أن تكرار التعرض مهم للغاية، وبحثنا عن تفسير لهذه الظاهرة".

وقام الباحثون في مختبر البروفيسور ليفي بأخذ عينات من الجلد كل ساعة بعد التعرض وجمعوا بيانات متنوعة حول استجابة أنظمة الدفاع للتعرض بترددات مختلفة. ومن بين أمور أخرى، قاموا بقياس مستويات البروتينات المختلفة

في الجلد، مستويات التصبغ، وإصلاح الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي (DNA). واكتشفوا أن البروتينات التي تعبر عن جينات معينة تظهر في الجلد بتسلسل منظم ومتزامن بشكل جيد خلال 48 ساعة بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

ولتعميق فهم العمليات، تعاون الباحثون من تل أبيب مع البروفيسور المشارك شاي شين أور من كلية الطب رابابورت في التخنيون. قام البروفيسور شين أور والطالب إيلات ألبرت ببناء نموذج رياضي أظهر أن مستويات البروتين MITF، المسؤول عن آليات الدفاع عن الجلد، ترتفع وتنخفض في الجلد على شكل موجة تتلاشى مع مرور الوقت، وبالتالي تنشيط آليات الدفاع بطريقة متزامنة. وبما أن انتشار الموجة يستغرق 48 ساعة، فإن التعرض الإضافي خلال هذه الفترة الزمنية يعطل نشاطها. يوضح البروفيسور شين أور: "تخيل أنك ألقيت حجرًا في بحيرة، فخلقت دوائر من الأمواج منتشرة". "إذا رميت حجرًا آخر قبل أن تهدأ الموجة الأولى، فإن الموجة التي أحدثها الحجر الثاني ستعطل انتشار الموجة الأولى. وهذا بالضبط ما يحدث في الجلد. التعرض الإضافي للشمس أثناء نشاط موجة التزامن الأولى يقلل من فعالية أنظمة حماية الجلد."

تم التحقق من النموذج الرياضي تجريبيا في المختبر.

ويختتم البروفيسور ليفي بالقول: "لقد اكتشفنا أن الدورة البيولوجية لآليات الدفاع عن الجلد هي 48 ساعة، وهذا على عكس التعرض الطبيعي للشمس الذي يحدث كل يوم، أي في دورة مدتها 24 ساعة". "الآن نحاول أن نفهم سبب ذلك. وقد يكون مرتبطًا بإفراز فيتامين د، الذي يرتبط بالتعرض لأشعة الشمس ويصل إلى ذروته كل 48 ساعة. على أية حال، نوصي الجميع أنه من أجل تحقيق الحماية المثلى بعد التعرض لأشعة الشمس، دع الآلية الطبيعية في بشرتك تكمل عملها ولا تزيد من التعرض لأشعة الشمس ذات التردد العالي.