O echipă de cercetători japonezi a demonstrat pentru prima dată că hemoglobina, o proteină care se găseşte în celulele roşii din sânge, unde se leagă de oxigen, este prezentă şi în epidermă, ţesutul cel mai exterior al pielii noastre.
Un studiu, care va fi publicat în numărul din decembrie al revisei medicale, Journal of Investigative Dermatology, oferă informaţii importante despre proprietăţile stratului extern protector şi despre mecanismul de apărare al pielii împotriva îmbătrânirii şi a cancerului.
Cercetarea a fost determinată de curiozitatea oamenilor de ştiinţă de a afla cum ne protejează epiderma corpul nostru delicat de mediul înconjurător, şi ce molecule sunt exprimate în epidermă.
O echipă de cercetători japonezi, de la Universitatea din Tokio, a descoperit proteina hemoglobină α în keratinocitele din epidermă şi în foliculii de păr.
Această dovadă neaşteptată adaugă o nouă faţetă la înţelegerea funcţionării mecanismelor de apărare a pielii.
Epiderma este formată din epiteliu scuamos stratificat keratinizat, care este compus în principal din keratinocite, explică cercetătorul principal al studiului, dr. Masayuki Amagai, de la departamentul de dermatologie, din cadrul facultăţii de medicină a Universităţii Keio, şi laboratorul pentru homeostazia pielii, din cadrul Centrului RIKEN pentru ştiinţe medicale ontegrative, Yokohama.
Studiile anterioare au identificat expresia diferitelor gene cu funcţii de protecţie în keratinocite în timpul diferenţierii acestora şi al formării barierei cutanate externe.
Alte gene legate de formarea acestei bariere au scăpat până acum detecţiei din cauza dificultăţilor de obţinere a unor cantităţi adecvate de keratinocite izolate diferenţiate în fază terminală pentru analiza transcriptomului, spune medicul-cercetător.
Hemoglobina leagă gaze precum oxigenul, dioxidul de carbon şi oxidul nitric şi este un transportor de fier prin intermediul complexului heme.
Aceste proprietăţi fac din hemoglobina epidermică un candidat de primă mână pentru activitatea antioxidantă şi, potenţial, pentru alte roluri în funcţia sa de barieră de apărare a organismului.
Echipa a efectuat o analiză comparativă a transcriptomului epidermei întregi şi a celei superioare, ambele fiind separate enzimatic sub formă de foiţe de celule din pielea umană şi de şoarece.
Cercetătorii au descoperit că genele responsabile de producerea hemoglobinei erau foarte active în partea superioară a epidermei.
Foto: Hemoglobina α (magenta) în foliculii de păr de şoarece în timpul fazei de creştere a ciclurilor de păr. Credit: Umi Tahara, Takeshi Matsui, Keitaro Fukuda şi Masayuki Amagai
Pentru a confirma descoperirile, echipa a folosit imunocoloraţia cu scopul de a vizualiza prezenţa proteinei hemoglobinei α în keratinocitele din partea superioară a epidermei.
Studiul a arătat că hemoglobina din epidermă a fost suprareglementată de stresul oxidativ şi a inhibat producţia de specii reactive de oxigen în culturile de celule de keratinocite umane.
Aceste constatări sugerează că hemoglobina α protejează keratinocitele de stresul oxidativ derivat din surse externe sau interne, cum ar fi iradierea UV şi, respectiv, afectarea funcţiei mitocondriale.
Echipa japoneză a concluzionat că, exprimarea hemoglobinei de către keratinocite reprezintă un mecanism de apărare endogen împotriva îmbătrânirii pielii şi a cancerului de piele.
