Grátt hár á gamals aldri: Vetnisperoxíð hindrar myndun melaníns

Vísindamenn frá Mainz og Bradford afhjúpa sameindakerfið fyrir gráningu og hvítingu hárs á gamals aldri

Grátt eða hvítt hár þróast með hækkandi aldri í gegnum algjörlega náttúrulegt öldrunarferli þar sem færri litarefni myndast.

Vísindamenn frá Johannes Gutenberg háskólanum í Mainz og háskólanum í Bradford í Bretlandi hafa nú opinberað leyndarmál gráa eða hvíta litunar hárs á gamals aldri. Í samræmi við það taka súrefnisróteindir verulega þátt í tapi á hárlit. „Upphafspunkturinn í öllu ferlinu er vetnisperoxíð, sem við þekkjum einnig sem bleikiefni,“ útskýrir háskólaprófessor. dr Heinz Decker frá Institute for Biophysics við háskólann í Mainz. "Með hækkandi aldri myndast það í auknum mæli í hárinu og kemur á endanum í veg fyrir framleiðslu litarefnisins melaníns." Lífeðlisfræðingarnir frá Mainz, ásamt húðsjúkdómalæknunum frá Bradford, hafa í fyrsta sinn brotið nákvæmlega niður sameindakerfi þessa ferlis og birt það í sérfræðitímaritinu The FASEB Journal.

Vetnisperoxíð - eða H2O2 í efnanafninu - er framleitt í litlu magni við efnaskipti alls staðar í mannslíkamanum, líka í hárinu. Hins vegar eykst magnið með aldrinum vegna þess að líkaminn getur ekki lengur fylgst með niðurbroti vetnisperoxíðs í tvo efnisþættina vatn og súrefni. Vísindamennirnir hafa í vinnu sinni sýnt fram á að ensím sem ber ábyrgð á þessu, kallað katalse, sem venjulega hlutleysir vetnisperoxíð, er aðeins til staðar í frumunum í mjög litlum styrk. Þetta hefur stórkostlegar afleiðingar.

Vetnisperoxíð ræðst á ensímið tyrosinasa og oxar ákveðna byggingareiningu, nefnilega amínósýruna metíónín. "Þetta oxunarferli skerðir virkni ensímsins tyrosinasa að svo miklu leyti að það getur ekki lengur myndað melanín. Núna vitum við nákvæmlega hvaða sameindavirkni liggur að baki þessu ferli," útskýrir Decker. Vísindamenn við Lífeðlisfræðistofnun hafa rannsakað týrósínasa, sem koma fyrir sem ensím í öllum lífverum og hafa margvíslega virkni, í um tíu ár. Lífeðlisfræðingarnir voru studdir í tölvuhermunum til að afhjúpa sameindakerfin af nýstofnuðu Center for Computer-aided Research Methods in the Natural Sciences við háskólann í Mainz.

Hins vegar lamar oxun með vetnisperoxíði ekki aðeins melanínframleiðslu heldur hefur hún einnig áhrif á önnur ensím sem eru nauðsynleg til að endurheimta skemmdar próteinbyggingareiningar. Þannig er hrundið af stað atburðarás sem lýkur með því að litarefni tapast smám saman um allt hárið, frá rót til enda. Með þessari vinnu hafa vísindamennirnir frá Mainz og Bradford ekki aðeins leyst hina aldagömlu gátu um hvers vegna hárið okkar verður grátt með aldrinum á sameindastigi, heldur einnig sýnt fram á aðferðir til framtíðarmeðferðar, til dæmis við skjaldkirtil, litarefnasjúkdóm í húð. Vegna þess að melanín er ekki aðeins ábyrgt fyrir litun hársins, heldur einnig á húð og augu.

Starfið í Mainz var styrkt af Samvinnurannsóknarmiðstöðinni 490 "Invasion and Persistence in Infections" og Research Training Group 1043 "Antigen-Specific Immunotherapy".

Upprunaleg rit:

Wood, JM, Decker, H, Hartmann, H, Chavan, B, Rokos, H, Spencer, JD, Hasse, S, Thornton, MJ, Shalbaf, M, Paus, R. og Schallreuter, KU. Eldra hár grána: H2O2-miðluð oxunarálag hefur áhrif á hárlit manna með því að deyfa metíónínsúlfoxíðviðgerð FASEB Journal, birt á netinu 23. febrúar 2009, doi: 10.1096/fj.08-125435

T Schweikardt, C Olivares, F Solano, E Jaenicke, JC Garcia-Borron og H Decker. Þrívítt líkan af virkum staði spendýra tyrosinasa sem gerir grein fyrir tapi á stökkbreytingum á starfsemi Pigment Cell Research (2007) 20:394- 401

H. Decker, T. Schweikardt og F. Tuczek Fyrsta kristalbygging týrósínasa: öllum spurningum svarað? Angewandte Chemie International Edition Engl.,(2006) 45, 4546 – ​​4550

Heimild: Mainz [lei]