Kůže která obsahuje p53 (normální, „ +/+“) a kůže která byla geneticky pozměněna tak, aby jí gen p53 v buňkách chyběl („-/-„).
Na řezu je vidět stav před a po vystavení ultrafialovému záření. Zatímco v normální kůži se objevuje pigment (tmavé skvrny uvnitř kožních buněk), u kůže, které mají gen p53 poničen, tvorba pigmentu selhává.
(Foto: Rutao Cui, Farber Cancer Institute).

Tým onkologů z bostonského Dana Farber Cancer Institute vedený Davidem Fischerem popsal  překvapivé účinky genu p53 v prestižním vědeckém časopise Cell . 

Pod účinky ultrafialového záření uvolňují keratinocyty pokožky melanocyty-stimulující hormon (MSH). Hormon MSH se váže v melanocytech na MSH-receptory a tím je nastartována kaskáda procesů, jež vedou k produkci melaninu a zhnědnutí pokožky.

Zvětšit obrázek

David E. Fisher (vpravo) se kolegou Rutao Cui.

Ztmavnutí pokožky působí jako ochranný filtr, protože zachytává ultrafialové záření.
MSH je vytvářen podle dědičné informace genu pro pro-opiomelanokortin (POMC).

Fischer zjistil, že exprese genu POMC je závislá na aktivaci jeho regulačních sekvencí proteinem p53. Myši, které měly metodami genového inženýrství vyblokován gen p53, nebyly s to po osvícení ultrafialovým světlem zvýšit produkci melaninu v pokožce uší a ocásku. Myši s nenarušeným genem p53 se pod UV zářením ale normálně „opálily“.

Další pokusy prováděl Fischer v podmínkách in vitro s lidskou pokožkou. Zjistil, že po ozáření UV světlem dochází v buňkách kůže během jedné hodiny ke zvýšení exprese genu p53 a to je během tří hodin následováno zvýšením produkce MSH. Ultrafialové záření samo o sobě nejen zvyšuje expresi genu p53, ale zároveň spouští vnitrobuněčné mechanismy, které stabilizují protein p53 a prodlužují jeho biologický poločas.

Mezi proteinem p53 - hnědnutím kůže - endorfinem a s tím spojenými libými pocity z opalování na slunci je zřejmě souvislost.

Fischer se zabývá i osudem dalšího produktu vytvářeného genem POMC. Tím je beta-endorfin. Tento endogenní opioidní peptid má anestetické účinky a v mozku vyvolává libé pocity. Fisher zkoumá, zda se tvorba beta-endorfinu k pokožce ozářené ultrafialovým zářením podílí na potlačení bolesti  při spálení. Zároveň jej zajímá, nakolik mohou příjemné pocity spojené se zvýšenou produkcí beta-endorfinu ponoukat savce k pobytu na slunci.

Pramen:

Dana Farber Cancer Institute