Su pelėmis atliktas naujas tyrimas padėjo išsiaiškinti, kaip organizmas reaguoja į ląstelių pažeidimus – procesus, kurie svarbūs ir senėjimui, ir vėžio vystymuisi, teigia Jungtinėje Karalystėje veikiančio Anglia Ruskin universiteto profesorius Justinas Stebbingas.
Senstant ląstelių pažeidimai kaupiasi, silpnina jų funkcijas ir trikdo įprastus biologinius procesus. Vėžys gali išsivystyti tuomet, kai pažeistos ląstelės nėra tinkamai pašalinamos arba jų veikla sutrinka: jos ima nekontroliuojamai daugintis ir formuoti navikus.
Tyrėjai nustatė netikėtą sąsają tarp plaukų pigmento praradimo ir mechanizmų, galinčių apsaugoti organizmą nuo pavojingų piktybinių navikų.
Šiame procese svarbios melanocitų kamieninės ląstelės. Jos yra plaukų folikuluose ir sudaro melanocitų – pigmentą gaminančių ląstelių, lemiančių plaukų bei odos spalvą – rezervą.
Įprastai šios kamieninės ląstelės nuolat papildo pigmentą gaminančių ląstelių atsargas. Jos veikia cikliškai: suaktyvėja, pereina į ramybės būseną ir vėliau vėl atsinaujina. Su natūraliu plaukų augimu bei slinkimu susiję ciklai didžiąją gyvenimo dalį padeda išlaikyti įprastą plaukų spalvą.
Tačiau ląstelių DNR – genetinę informaciją sauganti medžiaga – kasdien nukenčia nuo įvairių veiksnių. Pažeidimus gali sukelti ultravioletinė spinduliuotė, cheminės medžiagos ir net ląstelėse vykstantys medžiagų apykaitos procesai. Jie prisideda prie senėjimo ir didina įvairių vėžio formų riziką.
Mokslininkai nagrinėjo, kas nutinka plaukų folikuluose esančių melanocitų kamieninių ląstelių DNR, kai ji pažeidžiama, ypač nutrūkus abiem DNR grandinėms.
Paaiškėjo, kad tokiomis aplinkybėmis ląstelės gali pradėti vadinamąjį senodiferenciacijos procesą. Jo metu kamieninės ląstelės negrįžtamai subręsta ir virsta pigmentą gaminančiomis ląstelėmis. Taip jos pasitraukia iš kamieninių ląstelių rezervo, kuris palaipsniui senka, todėl plaukai ima žilti.
Šį apsauginį mechanizmą griežtai kontroliuoja tarp ląstelių perduodami signalai. Pažeistoms ląstelėms pasitraukus iš rezervo, mažėja tikimybė, kad jame susikaups genetinės mutacijos, galinčios ateityje paskatinti vėžio vystymąsi.
Taigi žilimas gali būti savotiška organizmo apsaugos kaina: praradęs dalį pigmentą gaminančių ląstelių, organizmas kartu sumažina pavojų, kad pažeistos ląstelės taps piktybinės.
Vis dėlto ne kiekvienas DNR pažeidimas sukelia tokią reakciją. Eksperimentuose pelių melanocitų kamieninės ląstelės buvo veikiamos stipriomis vėžį sukeliančiomis cheminėmis medžiagomis ir ultravioletine spinduliuote.
Tokiu atveju ląstelės galėjo išvengti senodiferenciacijos. Užuot negrįžtamai subrendusios ir pasitraukusios iš rezervo, jos toliau atsinaujino bei dalijosi, nors jų DNR buvo pažeista. Tyrėjų teigimu, tai gali sudaryti palankias sąlygas melanomai vystytis.
Tyrimas rodo, kad melanocitų kamieninių ląstelių likimą lemia ne vien pažeidimo pobūdis. Svarbūs ir aplinkoje veikiantys molekuliniai signalai. Vieni DNR pažeidimai suaktyvina apsauginį procesą, pašalinantį ląsteles iš kamieninių ląstelių rezervo, o kancerogenai ir aplinkinių audinių signalai kitomis aplinkybėmis gali paskatinti pažeistas ląsteles išlikti bei daugintis.
Mokslininkai tai apibūdina kaip dvi priešingas tos pačios kamieninių ląstelių populiacijos raidos kryptis. Vienu atveju pažeistos ląstelės pašalinamos iš rezervo, kitu – jos išlieka ir gali prisidėti prie piktybinio naviko atsiradimo.
Šie rezultatai leidžia kitaip vertinti plaukų žilimą ir melanomą. Jie gali būti skirtingos to paties biologinio proceso baigtys, kai organizmas siekia suderinti audinių atsinaujinimą ir apsaugą nuo vėžio.
Vis dėlto patys žili plaukai nuo vėžio neapsaugo. Žilimas gali būti tik šalutinis apsauginio proceso požymis, rodantis, kad organizmas atsikrato potencialiai pavojingų ląstelių. Jei šie mechanizmai sutrinka arba jų veikimą pakeičia kancerogenai, piktybinių navikų rizika gali padidėti.
Mokslininkai pabrėžia ir svarbų tyrimo apribojimą: eksperimentai buvo atlikti su pelėmis. Todėl kol kas negalima teigti, kad žmogaus melanocitų kamieninės ląstelės į DNR pažeidimus reaguoja lygiai taip pat.
Tačiau gauti duomenys gali būti reikšmingi toliau tiriant vėžį ir senėjimą. Jei pavyktų tiksliau nustatyti, kurie signalai skatina pažeistas kamienines ląsteles negrįžtamai subręsti, o kurie leidžia joms toliau daugintis, ateityje šias žinias galbūt būtų galima pritaikyti kuriant naujus gydymo ar vėžio prevencijos metodus.
Tokie metodai galėtų sustiprinti natūralius organizmo apsaugos mechanizmus ir padėti mažinti vėžio riziką vyresniame amžiuje. Tyrimo rezultatai taip pat gali padėti aiškintis, kodėl melanoma išsivysto kai kuriems žmonėms, neturintiems akivaizdžių šios ligos rizikos veiksnių, ir kodėl vyresniame amžiuje vėžiniai susirgimai bei audinių nykimo procesai neretai pasireiškia kartu.