Ученые обнаружили, что синтетические наночастицы впитались кератиноцитами в культуре кожи - преобладающим типом клеток, найденным в эпидермисе (внешнем слое кожи).

Химики, нанотехники и материаловеды из Сан-Диего, США, трудятся над созданием самого натурального солнцезащитного крема.

В отчете о результатах исследования, который они опубликовали в научном журнале Американского общества химиков “ACS Central Science”, сообщается о разработке наночастиц, способных имитировать поведение меланосом - естественных клеточных структур, продуцирующих меланин и защищающих кожу, глаза и другие ткани от пагубного воздействия ультрафиолетовой радиации.

«В сущности, нам удалось создать синтетическую версию наночастиц, которые наша кожа использует для производства и хранения меланина, и наши эксперименты на клетках кожи продемонстрировали, что они [наночастицы] могут имитировать поведение естественных меланосом», - объясняет Натан Джианнеши (Nathan Gianneschi), профессор химии и биохимии, материаловедения, а также инженерии и наноинженерии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, возглавляющий исследовательскую команду. Кроме того, важно отметить, что у данного открытия есть практическое применение.

«У человека дефекты в производстве меланина могут вызвать такие заболевания, как витилиго и альбинизм, для которых не существует эффективных способов лечения», - добавляет профессор.

Витилиго возникает тогда, когда иммунная система по ошибке пытается вывести из кожи здоровые меланоциты, что фактически останавливает их производство. Альбинизм возникает вследствие генетических дефектов, приводящих либо к отсутствию, либо к химическому изъяну в тирозиназе - медьсодержащем ферменте, задействованном в производстве меланина. Для обеих этих болезней не существует эффективного лечения, результатом чего становится значительное повышение риска развития рака кожи у пациентов с этими заболеваниями.

«Широкая распространенность данных болезней, связанных с меланином, заставила нас отыскивать новые искусственные пути разработки веществ, похожих на меланин», - сообщает Натан Джианнеши. У животных частицы меланина естественным путем продуцируются в различных формах и размерах: для перьев с отливом у птиц и для окрашенных пигментом глаз и кожи у некоторых рептилий. Однако ученые обнаружили, что извлечение меланина из естественных источников - более сложный и трудный процесс, нежели его искусственное создание.

Натан Джианнеши утверждает, что два года назад его исследовательская команда выявила, что синтетические меланиноподобные наночастицы могут быть произведены таким образом, чтобы они могли точно и подконтрольно имитировать поведение естественных клеток меланина из перьев птиц. «Мы предположили, что синтетические меланиноподобные наночастицы смогут имитировать возникающие естественным путем меланосомы, а потому их смогут принять кератиноциты - преобладающий тип клеток, найденный в эпидермисе, внешнем слое кожи», - объясняет профессор.

Изображение синтетических меланиноподобных наночастиц из электронного микроскопа

У здорового человека меланин транспортируется в кератиноциты кожи после его секреции в качестве меланосом из меланоцитов. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали наночастицы, похожие на меланин, с помощью автоокисления дофамина, результатом чего стало создание искусственного биосовместимого аналога возникающих естественным путем меланосом. Затем ученые изучили и оценили транспортировку, распространение и защитные свойства этих частиц в кератиноцитах человека в культуре тканей.

Учеными было установлено, что эти синтетические наночастицы не только принимались и нормально распределялись кератиноцитами (как естественные меланосомы), но и предохраняли клетки кожи от клеточного повреждения, вызываемого воздействием ультрафиолета.

«Принимая во внимание ограничения в лечении заболеваний, связанных с дефицитом меланина, и рассматривая биосовместимость этих искусственных меланиноподобных наночастиц в связи с их неотторжением и разложением, можно заключить, что эти системы обладают потенциалом послужить искусственными меланосомами в разработке новых видов лечения, возможно, дополняя биологические функции натуральных клеток меланина», - сообщается в отчете исследовательской группы.

Похожие статьи

• 

  Сказать, что рак кожи – самый распространенный вид рака, – не сказать ничего: каждый год количество его случаев (5.4 миллиона из которых приходится на один только немеланомный рак кожи) превышает долю рака груди, простаты, легких и толстой кишки вм ...

  11 фактов, которые бы вам советовали знать дерматологи, пережившие рак кожи

• 

  Люди могут быть носителями «тихого»  рыжего гена, который поднимает риск развития рака из-за солнечного воздействия, как предупреждают эксперты. Согласно оценке команды Института Сэнгера каждый четвертый житель Великобритании является носител ...

  Наличие у Вас скрытого гена «рыжих волос» может повышать риск развития рака кожи