Синтетичний меланін може діяти як природний сонцезахисний крем

Влітку люди активно використовують сонцезахисний крем або одягають світлий одяг, щоб захистити шкіру від ультрафіолетового випромінювання сонця. Але вчені, можливо, знайшли новий спосіб блокувати ці небезпечні промені: меланіноімітуючи наночастинки, які захищають клітини шкіри зсередини. Якщо це буде доведено, цей підхід може бути використаний для розробки більш точного захисту і, можливо, лікування деяких шкірних захворювань.

Пігмент меланін є одним з основних природних захистів організму від УФ-індукованого ушкодження ДНК. Спеціальні клітини під поверхнею шкіри виділяють меланосоми, які виробляють, зберігають та транспортують меланін. Ці структури поглинаються клітинами шкіри, так званими кератиноцитами, та утворюють захисні, УФ-блокуючі оболонки навколо ядер клітин. Однак люди, які страждають такими захворюваннями, як альбінізм і вітиліго, мають дефектне виробництво меланіну і дуже сприйнятливі до впливу УФ-випромінювання.

Щоб створити синтетичні версії цих меланосом, дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго занурили допамін – сигнальний хімікат, виявлений в мозку та інших частинах тіла – у лужний розчин. На цьому етапі отримували меланіноподібні наночастинки з оболонками і ядрами з полідопаміна – полімеру на основі дофаміну. При інкубації в чашці Петрі з кератиноцитами людини синтетичні частинки були поглинені клітинами шкіри і розподілені навколо їх ядер, як природний меланін.
Осередки «здатні обробляти синтетичну наночастинку, а потім перетворювати її в свого роду ковпачок над ядром», – говорить провідний дослідник Натан Джаннеші, біохімік в UCSD. Подібно меланину, синтетичний матеріал також функціонує як пігмент для засмаги, але «він не просто заповнював клітини і робив їх темнішіми», – говорить він. «Насправді він структурував їх».

Мало того, що меланіноподібні наночастинки транспортувалися і розподілялися по всім клітинам шкіри, як природний меланін, вони також захищали ДНК клітин. Дослідники інкубували клітини шкіри з наночастинками, а потім опромінювали їх ультрафіолетовим випромінюванням протягом трьох днів. П’ятдесят відсотків клітин шкіри, які поглинали наночастинки, вижили, в порівнянні з 10% з них без наночастинок. Висновки були опубліковані в Інтернеті на початку цього року в ACS Central Sciences.

Тепер, коли команда виявила, що меланіноподібні наночастинки обробляються так само, як і натуральний меланін, і ефективно захищають клітини, наступний крок буде визначати, як працює механізм поглинання, – каже Сухаер Сунокрот, біофармацевтичний вчений з Каліфорнійського університету в Берклі, яка не брала участі в дослідженні. «Розуміння цих взаємодій на основі наночастинок дозволить краще зрозуміти їх ефективність як сонцезахисних засобів або місцевого лікування», – додає вона.