Истражувањата покажаа дека факторите што предизвикуваат рак, како што се ултравиолетовото (УВ) зрачење или одредени хемикалии, активираат природен одбранбен механизам што предизвикува косата порано да побелува, но во исто време ја намалува веројатноста за развој на рак.
Научниците кои стојат зад студијата го следеле „животот“ на матичните клетки одговорни за производство на пигментот што ја дава бојата на косата. Во експерименти врз глувци, тие откриле дека овие клетки реагираат на оштетување на ДНК на два начина: или престануваат да растат и да се делат, што доведува до седа коса, или почнуваат неконтролирано да се размножуваат и на крајот формираат тумори.
Наодите, објавени во октомври во списанието „Природна клеточна биологија“, ја истакнуваат важноста на ваквите заштитни механизми кои се активираат со возраста како одговор на оштетувањето на ДНК и развојот на болести, велат авторите на студијата.
Здравиот раст на косата зависи од популацијата на матични клетки кои постојано се обновуваат во фоликулата на косата. Мала „џебна“ структура во фоликулата содржи резерви на меланоцитни матични клетки, предвесници на клетките што произведуваат меланин, пигментот што ја бои косата.
„За време на секој циклус на раст на косата, меланоцитните матични клетки се делат и произведуваат зрели, диференцирани клетки“, објаснува Дот Бенет, клеточен биолог на Универзитетот „Сити Сент Џорџ“ во Лондон, која не била вклучена во студијата. „Потоа овие клетки мигрираат кон дното на фоликулата на влакното и почнуваат да произведуваат пигмент кој се инкорпорира во влакното.“
Седата коса се појавува кога овие клетки повеќе не можат да произведат доволно пигмент за секое влакно да биде целосно обоено.
„Тоа е еден вид исцрпеност позната како клеточно стареење“, објаснува Бенет. „Постои ограничување за тоа колку пати клетката може да се подели и се смета дека е механизам против рак кој спречува случајните генетски грешки стекнати со текот на времето да продолжат да се шират неконтролирано.“
Кога меланоцитните матични клетки ќе го достигнат овој „контролен пункт на матичните клетки“, тие престануваат да се делат, што значи дека фоликулот повеќе нема извор на пигмент за боење на косата. Обично, тоа се случува во староста кога клетките природно го достигнуваат своето ограничување. Сепак, Еми Нишимура, професорка по медицина на стареење на матични клетки на Универзитетот во Токио, и нејзиниот тим сакале да разберат како се однесува истиот механизам кога оштетувањето на ДНК е предизвикано од надворешни фактори, што е клучен поттик за развој на рак.
Во експерименти врз глувци, тимот комбинирал повеќе методи за да го следи развојот на индивидуалните меланоцитни матични клетки низ циклусот на раст на косата по изложеност на штетни услови на животната средина, вклучувајќи јонизирачко зрачење и канцерогени материи. Тие откриле дека видот на оштетување во голема мера одредува како ќе реагира клетката.
Јонизирачкото зрачење предизвикало диференцијација и созревање на матичните клетки, што го активирало биохемискиот пат одговорен за стареење на клетките. Како резултат на тоа, резервите на меланоцитни матични клетки брзо се исцрпиле за време на циклусот на раст на косата, со што се запрело производството на пигмент и довело до седа коса.
Во исто време, со спречување на понатамошна клеточна делба, овој механизам на стареење спречува оштетената ДНК да се пренесе на следната генерација клетки, со што се намалува веројатноста за развој на рак.
Сепак, изложеноста на хемиски канцерогени материи, како што е 7,12-диметилбенз[a]антрацен (ДМБА), супстанца што често се користи во истражувањата за рак, го заобиколи овој заштитен механизам. Наместо да се активира стареењето, се вклучи конкурентен клеточен пат.
Овој алтернативен биохемиски пат го блокирал стареењето на клетките, дозволувајќи им на фоликулите на косата да ги задржат своите матични клетки и способноста да произведуваат пигмент, дури и по оштетување на ДНК. Ова значело дека косата ја задржала својата боја, но на долг рок, неконтролираното умножување на оштетената ДНК довела до формирање на тумор и развој на рак, велат истражувачите.
Овие резултати покажуваат дека истата популација на матични клетки може да има спротивни исходи во зависност од видот на стрес на кој е изложена, истакна Нишимура. „Ова повторно ги поврзува седата коса и меланомот не како неповрзани настани, туку како дивергентни исходи од одговорот на матичните клетки на стрес“, додаде таа.
Следниот чекор ќе биде пренесување на ова разбирање на фоликулите на човечка коса, за да се утврди дали процесите забележани кај глувците се реплицираат кај луѓето, заклучи Бенет.
