Кожа млекопитающих обладает собственными "часами", независимыми от мозга
Исследование, опубликованное 10 октября в Current Biology, показало, что тип опсина под названием нейропсин, экспрессируемый в волосяных фолликулах мышей, синхронизирует циркадные (суточные) ритмы кожи со световым циклом, независимо от глаз или мозга.
- Новое открытие: Это первая демонстрация того, как опсиновые фоторецепторы вне глаза напрямую управляют циркадными ритмами у млекопитающих.
- Механизм: Ранее считалось, что мозг информирует все органы о времени суток. Однако кожа использует собственные фоторецепторы — нейропсин, член семейства генов опсинов.
- Эксперимент: Даже культивируемая in vitro (в чашке Петри) кожа способна определять день и ночь. При моделировании смены часовых поясов (например, "перелет" из Сиэтла в Японию) кожа адаптируется к новому световому циклу за несколько дней благодаря нейропсину.
Медицинские последствия и потенциал
- Циркадный контроль: Важные физиологические процессы в коже, такие как способность к репарации (починке) ДНК, контролируются циркадными часами. Исследования группы нобелевского лауреата Азиза Санкара (Университет Северной Каролины) показали, что ультрафиолетовое излучение утром в 5 раз эффективнее инициирует рак кожи у мышей, чем то же излучение под вечер, из-за суточных изменений в механизмах репарации.
- Перспективы лечения: Ученые исследуют, влияет ли свет определенного спектра в конкретное время суток на скорость заживления кожи. Это согласуется с общей тенденцией хрономедицины, где время приема лекарств может кардинально влиять на их эффективность.
Экспериментальное подтверждение
Исследователи использовали мышей без фоторецепторов сетчатки и с нефункциональным геном меланопсина. Эти животные не могли синхронизировать свое поведение (например, активность на беговом колесе) со световым циклом. Однако циркадные ритмы их кожи оставались синхронизированы с местным циклом "свет-темнота" благодаря способности кожи напрямую ощущать свет через нейропсин.