Пигмент рыжих волос, связанный с меланомой, неожиданно спас клетки от химического отравления
Биологи на примере птиц определили защитную функцию рыжего пигмента феомеланина, который ранее считали бесполезным и даже опасным из-за доказанной связи с развитием меланомы. Организм использовал его синтез для нейтрализации ядовитого избытка цистеина и выводил токсичные запасы серы в перья.
Феомеланин — это пигмент, который придает рыжий или красноватый оттенок волосам людей и перьям птиц. В отличие от темного эумеланина, он не защищает от ультрафиолета, провоцирует окислительный стресс и повышает риск развития меланомы — рака кожи. Из-за такой токсичности сохранение генов, отвечающих за рыжую окраску, долго оставалось загадкой для науки. Естественный отбор обычно отсеивает признаки, которые вредят выживанию организма.
Исследователи предположили, что феомеланин выполняет скрытую защитную функцию, связанную с его химическим составом. Для синтеза рыжего пигмента необходим цистеин — аминокислота, содержащая серу. В нормальных количествах цистеин безвреден и нужен организму, но его избыток ядовит для клеток. Накопление аминокислоты запускает разрушительные реакции и вызывает гибель тканей. Производство феомеланина в таком случае работает как механизм детоксикации: организм тратит лишний цистеин на создание инертного пигмента и складирует его в ороговевших тканях.
Группа испанских биологов проверила эту гипотезу экспериментально. Результаты работы опубликовали в журнале PNAS Nexus. Для опытов авторы использовали 65 взрослых зебровых амадин. Этот вид удобен для сравнения: самцы имеют оранжевые пятна на боках с феомеланином и черные на груди с эумеланином, а самки лишены рыжего пигмента.
Эксперимент состоял в искусственном создании избытка аминокислоты. В течение месяца птицы получали воду с добавлением больших доз цистеина. Части самцов вводили препарат ML349, который блокировал работу рецептора MC1R и останавливал синтез феомеланина. Так ученые смоделировали ситуацию, когда в организм поступает много сырья, но механизм его переработки в пигмент отключен. Контрольной группе препарат не вводили, позволив организму свободно производить рыжий пигмент.
Для оценки здоровья птиц авторы замерили уровень малонового диальдегида в плазме крови до начала эксперимента и спустя месяц. Это соединение служит маркером окислительного повреждения клеток: оно появляется, когда свободные радикалы разрушают жиры. У самцов с заблокированным синтезом феомеланина концентрация токсичного маркера выросла на 0,55 пикомоль на микролитр. Их организм не смог утилизировать лишний цистеин, что привело к химическому повреждению клеток.
Самцы, которые свободно производили пигмент, успешно справились с нагрузкой. Они использовали опасный избыток серы для окраски перьев, и уровень клеточного стресса у них снизился на 0,53 пикомоль на микролитр. Спектральный анализ показал, что оранжевые пятна на их боках стали насыщеннее, тогда как черные перья не изменились. Самки, у которых природный механизм производства феомеланина отсутствует, также пострадали от роста окислительных повреждений на фоне цистеиновой диеты.
Работа подтвердила, что синтез феомеланина играет роль физиологического буфера. Процесс поддерживает безопасный уровень цистеина и превращает химически активную аминокислоту в безвредный кератин. Эволюция сохранила этот механизм как способ защиты от отравления, несмотря на сопутствующий риск развития меланомы.
Telegram 
Дзен 
VK Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии