Qırmızı saçlı insanların hüceyrə "supergücü" qədim təkamül sirrini ortaya çıxardı

Qırmızı saç və narıncı lələklər uzun müddət riskli təkamül xüsusiyyəti kimi qiymətləndirilib. Bunun səbəbi əvvəlki tədqiqatların onları hüceyrə stressini artıran və insanlarda xərçəng riskini yüksəldə bilən dəri piqmentləri ilə əlaqələndirməsi idi.

Yeni araşdırma isə göstərib ki, müəyyən şəraitdə həmin narıncı piqment əksinə, hüceyrələri qorumağa kömək edə bilər. Alimlər bu piqmentin feomelanin adlandığını bildiriblər.

Qaynarinfo xəbər verir ki, bu barədə "Earth" nəşri yazıb.

İspaniyanın Ali Elmi Araşdırmalar Şurasında (CSIC) aparılan nəzarətli tədqiqat çərçivəsində bioloqlar 65 zebra amadinasını araşdıraraq piqmentasiyanın metabolik zədələnmələri məhdudlaşdırıb-məhdudlaşdırmadığını öyrəniblər.

Doktor İsmael Qalvanın rəhbərlik etdiyi komanda bu rəng fərqlərindən istifadə edərək qədim bir təkamül sualına cavab axtarıb: uzunmüddətli mənfi təsirlərlə əlaqələndirilən bir piqment niyə bu qədər geniş şəkildə qorunub saxlanılıb?

"PNAS Nexus" jurnalında dərc olunan araşdırmada alimlər qidalanma və piqment istehsalını eyni vaxtda dəyişdirərək narıncı rəngin sadəcə vizual siqnal yox, həm də kükürdlə zəngin qidaları idarə edən hüceyrə strategiyası olub-olmadığını qiymətləndiriblər.

Narıncı piqment və qırmızı saçlı insanlar

Qırmızı saç rəngini yaradan biologiya uzun illərdir melanoma riskinin yüksək olması ilə əlaqələndirilirdi və bu vəziyyət təkamül bioloqlarını çaşdırırdı.

Əgər piqment yalnız təhlükə yaratsaydı, təbii seçmə daha təhlükəsiz tünd melanin istehsalını dəstəkləyən genetik variantlara üstünlük verərdi.

Qalvanın komandası feomelaninin eyni zamanda qidalanma ilə bağlı problemi həll edib-etmədiyini araşdırıb.

Hüceyrələrdə artıq sistein problemi

Hüceyrələr zülal qurmaq üçün kükürdlü amin turşusu olan sisteindən istifadə edir. Lakin onun artıq miqdarı hüceyrələrin kimyəvi balansını poza bilər. Müəyyən hallarda sistein sistinə çevrilir və nəticədə disulfid stressi yaranaraq hüceyrə ölümünə səbəb ola bilər.

Feomelanin sisteindən formalaşdığı üçün daha çox piqment istehsalı artıq sisteinin zərərsiz və sabit formada "bağlanmasına" kömək edə bilər.

Bu mexanizm xüsusilə piqment hüceyrələrində vacibdir. Çünki sistein eyni zamanda hüceyrələri zərərli reaktiv maddələrdən qoruyan qlutation molekulunun yaranmasında iştirak edir.

Narıncı piqmentin bloklanması

Sistein nəzəriyyəsini yoxlamaq üçün alimlər bəzi quşların qidasına sistein əlavə edib, digərlərində isə piqment sintezini bloklayıblar.

Müalicə alan hər quş bir ay ərzində təxminən 0,1 qram/litr sistein tərkibli su qəbul edib.

Bəzi erkək quşlara əlavə olaraq feomelanin sintezini dayandıran "ML349" preparatı verilib.

Müalicədən sonra alimlər oksidləşmə nəticəsində yağların parçalanması zamanı yaranan malondialdehid maddəsinin səviyyəsini ölçərək hüceyrə zədələnməsini qiymətləndiriblər.

Zədələnmələr erkəklərdə müşahidə olunub

Erkək quşlarda feomelaninin bloklanması sistein əlavəsinin təsirini açıq şəkildə dəyişdirib.

Həm sistein, həm də "ML349" qəbul edən erkəklərdə yalnız sistein qəbul edənlərlə müqayisədə qan plazmasında malondialdehid səviyyəsi daha yüksək olub.

Alimlər əvvəlcə antioksidant fəaliyyətə nəzarət edən genlərin aktivliyini nəzərə alaraq nəticələri müqayisə ediblər.

Nəticələr göstərib ki, piqment istehsalı artıq sisteindən istifadə edərək hüceyrələrə zərər verə biləcək reaktiv maddələrin yaranmasını azaldır.

Dişilərdə qoruyucu mexanizm olmayıb

Dişi quşlar təbii müqayisə qrupu rolunu oynayıb, çünki onların lələklərində narıncı feomelanin yoxdur.

Sistein əlavə edilmiş su qəbul edən dişilərdə malondialdehid səviyyəsinin artdığı müşahidə olunub.

"ML349" preparatı isə dişi quşların qan göstəricilərinə təsir etməyib. Bu da onların əvvəldən feomelanin istehsal etməməsi ilə izah olunur.

Beləliklə, piqment yolu olmayan orqanizmlərdə artıq sistein faydalı maddədən çox yükə çevrilib.

Amin turşularının lələklərə çevrilməsi

Feomelaninin yaranması hüceyrələrdə sərbəst sistein səviyyəsini azalda bilər. Çünki həmin amin turşusu piqmentin formalaşması üçün istifadə olunur.

Piqmentin toplandığı melanosomlarda melanositlər feomelanin istehsal edir və onu inkişaf edən lələklərə ötürürlər.

"Bu nəticələr göstərdi ki, feomelanin sintezi artıq sisteini lələk kimi inert keratin strukturlarına yönləndirərək hüceyrə zədələnməsinin qarşısını alır", deyə Qalvan bildirib.

Lakin alimlər qeyd edirlər ki, bədənin digər toxumalarında bu piqment mexanizmi olmaya bilər və sistein fərqli şəkildə idarə oluna bilər.

Bu kəşf qırmızı saçlı insanlar üçün nə deməkdir?

İnsanlarda bu narıncı piqment ən çox qırmızı saç və çox açıq dəri ilə əlaqələndirilir. 2012-ci ildə siçanlar üzərində aparılan araşdırmalar feomelanin yolunun ultrabənövşəyi şüalanma olmadan belə melanoma riskini artıra biləcəyini göstərmişdi.

Amadina quşları üzərində aparılan yeni tədqiqat isə göstərir ki, qidalanma və metabolizm də bu riskə təsir edə bilər. Çünki onlar piqment hüceyrələrinin idarə etməli olduğu sistein miqdarını dəyişir.

Araşdırma insanlarda aparılmadığı üçün hansı qidaların dəridə sistein səviyyəsini artırdığı hələ məlum deyil.

Narıncı piqment və hüceyrə müdafiəsi

Əgər feomelanin artıq sisteinin idarə olunmasına kömək edirsə, narıncı rəngli lələklər və saçlar yalnız xarici görünüş üçün deyil, həm də fizioloji müdafiə funksiyası üçün qorunub saxlanılmış ola bilər.

Bu, təbii seçmənin uzunmüddətli risklərə baxmayaraq müəyyən piqment genlərini niyə qoruduğunu izah edə bilər. Çünki onlar müəyyən qidalanma və ətraf mühit şəraitində gündəlik hüceyrə stressini azalda bilir.

Alimlərin fikrincə, bu kompromis narıncı və qırmızı rənglərin quşlar, məməlilər və sürünənlər arasında niyə tez-tez ortaya çıxdığını izah edir.

Araşdırma həmçinin göstərir ki, piqmentlərin sağlamlığa təsiri yalnız genetika ilə deyil, həm də qidalanma və ətraf mühitlə sıx bağlıdır.

Ümumilikdə, CSIC tərəfindən aparılan bu təcrübə narıncı piqmentasiya, sistein tənzimlənməsi və hüceyrə zədələnməsi arasında əlaqəni nümayiş etdirib.

Alimlər gələcəkdə insan dərisinin də oxşar piqment əsaslı qoruyucu mexanizmdən istifadə edib-etmədiyini araşdırmağı planlaşdırırlar. Həmçinin qidalanma dəyişiklikləri və xəstəliklərin sistein səviyyəsinə və piqmentin qoruyucu roluna necə təsir etdiyini öyrənmək istəyirlər.

Telegramda izləyin