Сунчева светлост игра важну улогу у људском здрављу јер помаже телу да синтетише есенцијалне хранљиве материје као што је витамин Д. У исто време, предуго боравак на сунцу може у великој мери повећати вероватноћу развоја рака коже.
У новој студији у Натуре Цоммуницатионснаучници са Универзитета у Чикагу извештавају како дуготрајно излагање ултраљубичастом (УВ) зрачењу може покренути инфламаторне реакције у ћелијама коже разбијањем кључног протеина који се зове ИТХДФ2. Овај протеин делује као чувар капије који спречава нормалне ћелије коже да постану канцерогене. Истраживачи су показали да је ИТХДФ2 кључан за контролу метаболизма РНК тако да ћелије остану здраве, а њихов рад указује на могуће нове стратегије за превенцију и лечење рака коже.
Случајеви УВ зрачења, упале и рака коже у порасту
Сваке године, скоро 5,4 милиона људи у Сједињеним Државама добије дијагнозу рака коже, а више од 90% ових случајева је повезано са прекомерним излагањем УВ зрачењу. УВ зрачење може да повреди ДНК и генерише оксидативни стрес у ћелијама коже, што заузврат изазива упалу која изазива познато црвенило, бол и појаву пликова од опекотина од сунца.
„Заинтересовани смо да разумемо како запаљење изазвано УВ излагањем доприноси развоју рака коже“, рекао је др Иу-Јинг Хе, професор медицине на Одсеку за дерматологију на Универзитету у Чикагу.
РНК, или рибонуклеинска киселина, је кључни молекул који помаже у превођењу генетских информација у протеине. Једна важна група молекула РНК, позната као некодирајућа РНК, регулише активност гена без стварања протеина. Ове некодирајуће РНК обично обављају своје функције или у језгру, где се налази ћелијска ДНК, или у цитоплазми, где се одвија већина ћелијских процеса.
Како ИТХДФ2 помаже у заштити ћелија коже
Његова лабораторија се фокусира на то како стресори животне средине, укључујући УВ зрачење и арсен у води за пиће, ометају молекуларне путеве и оштећују ћелијске системе на начине који промовишу рак. У својим експериментима, тим је прегледао више ензима и открио да излагање УВ зрачењу значајно смањује количину ИТХДФ2 у ћелијама. ИТХДФ2 је протеин „читача“ који специфично препознаје РНК секвенце означене хемијском модификацијом званом Н6-метиладенозин (м6А).
„Када смо уклонили ИТХДФ2 из ћелија коже, видели смо да је запаљење изазвано УВ зрачењем много горе“, рекао је он. „Ово сугерише да протеин ИТХДФ2 игра кључну улогу у сузбијању инфламаторних одговора.“
Упала је витална за одбрану тела од инфекција, али ако се не контролише пажљиво, може изазвати озбиљне болести, укључујући рак. Међутим, детаљни молекуларни механизми који држе овај одговор под контролом након УВ оштећења, још увек нису у потпуности схваћени.
Некодирајућа РНК, имуни сензори и УВ стрес
Користећи мулти-омичне приступе и додатне тестове засноване на ћелијама, истраживачи су показали да се ИТХДФ2 везује за одређену некодирајућу РНК названу У6, која носи модификацију м6А и категорисана је као мала нуклеарна РНК (снРНА). Под УВ стресом, ћелије рака су акумулирале више нивое У6 снРНА, а откривено је да ове модификоване РНК реагују са рецептором 3 (ТЛР3), имунолошким сензором за који је познато да покреће инфламаторне путеве повезане са раком.
Неочекивано, ове интеракције су се одвијале унутар структура званих ендосоми, ћелијских одељака који обично помажу у рециклирању материјала, а не у домаћинству У6 снРНА.
„Провели смо доста времена откривајући како ове некодирајуће РНК доспевају до ендосома, јер то није место где обично бораве“, објаснио је он. „Први пут смо показали да протеин назван СДТ2 преноси У6 у ендосом, а ИТХДФ2 путује са њим.“
Ћелијски надзорни систем против прекомерне упале
Када ИТХДФ2 и м6А-модификована У6 РНК стигну до ендосома, ИТХДФ2 спречава РНК да активира ТЛР3. Када ИТХДФ2 недостаје, као што је након оштећења изазваног УВ зрачењем, У6 РНК се може слободно везати за ТЛР3 и покренути штетне инфламаторне одговоре.
„Наша студија открива нови слој биолошке регулације, систем надзора преко ИТХДФ2 који помаже у заштити тела од прекомерне упале и упалних оштећења“, рекао је он.
Овај новоописани пут сугерише потенцијалне стратегије за превенцију или лечење рака коже изазваног УВ зрачењем циљањем на интеракције између РНК и протеина који контролишу упалу.
Студија, „ИТХДФ2 регулише самонекодирајући метаболизам РНК за контролу упале и туморигенезе“, подржана је грантовима Националног института за здравље, Свеобухватног центра за рак Универзитета у Чикагу, Чикашког центра за здравље и животну средину (ЦАЦХЕТ) и Пријатеља пријатеља Фунерологије Универзитета у Чикагу из Д.
Додатни аутори су Сеунгвон Ианг, Иан-Хонг Цуи, Хаикиа Ли, Јиангбо Веи, Гаиоунг Парк, Минг Сун, Мицхелле Вергхесе, Емма Вилкинсон, Тереса Нам, Линнеа Лоуисе Лунгстром, Ксиаолонг Цуи, Тае Иоунг Риу, Јинг Цхен, Марц Цхуанца Цхинете са Универзитета
