Клетки, ответственные за выработку пигмента меланина, который придает нашим волосам цвет, могут либо исчезнуть при повреждении ДНК, что приводит к поседению волос, либо сохраниться и увеличить риск развития рака.

Исследовательская группа под руководством профессора Эми Нисимура и Ясуаки Мохри из Токийского университета исследовала, как стволовые клетки меланоцитов реагируют на повреждение ДНК и как эта реакция влияет на риск развития рака кожи. Результаты были опубликованы в журнале Nature Cell Biology.

Предыдущие исследования показали, что стресс может вызывать седые волосы, и поседение волос с возрастом также хорошо известно. В то же время известно, что стресс является фактором риска развития рака, а вероятность его развития увеличивается с возрастом.

Поэтому существуют некоторые подозрения, что седые волосы также могут быть связаны с риском развития рака. В настоящее время эксперты изучают, можно ли установить биологически обоснованную связь между седыми волосами и раком, используя для этого мышей и реакцию их стволовых клеток меланоцитов на различные типы повреждений ДНК.

Исследователи объясняют, что стволовые клетки меланоцитов служат источником зрелых меланоцитов, которые, будучи пигментопродуцирующими клетками, отвечают за цвет волос и кожи и у млекопитающих обнаруживаются в виде незрелых меланобластов в волосяных фолликулах.

В своих исследованиях группа исследователей продемонстрировала специфическую реакцию стволовых клеток меланоцитов на двухцепочечные разрывы ДНК, известную как дифференцировка, сопряженная со старением. Это привело к избирательному истощению стволовых клеток меланоцитов и поседению волос, одновременно эффективно защищая животных от меланомы.

Однако контакт с канцерогенами может ингибировать дифференцировку, сопряженную со старением, стволовых клеток меланоцитов, так что даже при наличии повреждения ДНК они сохраняют способность к самообновлению и клональному размножению, сообщает группа исследователей. В результате повышается риск развития опухолей.

«Эти результаты демонстрируют, что одна и та же популяция стволовых клеток может претерпевать антагонистические изменения — истощение или экспансию — в зависимости от типа стресса и микроэкологических сигналов», — говорит профессор Нисимура.

Поэтому поседение волос и меланому следует рассматривать не как независимые события, а как разнонаправленные последствия стрессовых реакций стволовых клеток. Дифференциация, связанная со старением, формирует стресс-индуцированный защитный механизм, который удаляет потенциально опасные клетки.

Однако этот механизм может быть нейтрализован канцерогенами, и клетки с поврежденной ДНК продолжают размножаться, увеличивая риск меланомы, объясняют исследователи. Однако исследование не доказывает, что поседение волос предотвращает рак; оно лишь выявляет молекулярные цепи, связывающие рак и седые волосы.