Yapay Melanin ile Cilt Koruma
Polidopamin nanoparçacıklar, cilt hücresinin çekirdeği etrafında toplanır ve DNA’yı ultraviyole ışınlardan korur.
Melanin, insanın deri ve saç renginden sorumlu pigmenttir, ultraviyole ışınları emerek ve serbest radikalleri atarak cilt hücrelerini güneş hasarına karşı korur. Araştırmacılar, bu özellikleri çoğaltmaya çalışırken, yapay melanin ile yapılan nanoparçacıkların kültürlenen cilt hücrelerini UV radyasyonundan koruyabileceğini göstermişlerdir (ACS Cent. Sci 2017, DOI: 10.1021/acscentsci.6b00230). Araştırmacılar, araştırmanın albinizm ve vitiligo gibi cilt kanseri riskini artırabilen melanin eksikliği ile ilgili tıbbi koşulları olan insanlar için yeni tedavilerin geliştirilmesinde önemli bir adım olarak hizmet ettiğini söylüyor.
Deri içerisinde, dopaminin öncüsü aminoasit olan L-DOPA’dan türetilen melanin, melanositler olarak adlandırılan ve melanozomlar adı verilen paketlenmiş küçük vezikül hücreler tarafından yapılır. Bu melanozomlar daha sonra cilt hücresinin baskın tipi olan komşu keratinositler tarafından alınır. Melanozomlar, keratinosit çekirdeğini çevreler ve DNA’yı UV radyasyona karşı koruyan bir kalkan oluştururlar.
Araştırmacılar yıllardır dopamin polimerlerinin birçok durumda melaninin yapay bir şekli olarak hareket ettiğini biliyorlardı. Her iki molekül, yapısal olarak benzer birbirine bağlı aromatik halka sistemine sahiptir. California Üniversitesi’nde Kimyager ve Materyal Bilimcisi olan Nathan C. Gianneschi, başka uygulamalar için polidopamin nanoparçacıklarının geliştirilmesi üzerinde çalışıyordu ve sonra dopamin türevlerinden yapılmış aynı parçacıkların cilt hücrelerindeki melanin etkilerinin çoğaltılması için kullanılıp kullanılmayacağını merak etmeye başladı. Nathan C. Gianneschi “Kilit nokta, polidopamin parçacıklarını doğal olarak oluşan melanozomları taklit etmek ve keratinositlerin bu parçacıkları alıp alamayacağını görmek için kullanmaktı” diyor.
Araştırmacılar, keratinositleri polidopamin nanoparçacıklarıyla birlikte kuluçkaya yatırdılar ve mikroskobik deneylerde nanoparçacıkların, hücrelerin çekirdeklerinin etrafında, doğal melanozomlarınkiyle tutarlı desenlerde dolaştıklarını gördüler. Gianneschi, “Bu nanoparçacıkların doğal melanine benzer şekilde hareket edip etmeyeceği hakkında hiçbir fikrimiz yoktu, bu yüzden çekirdeğin etrafında parçalanmış ve bulaşmış olması hoş bir sürpriz” diyor. Dahası, hücreler UV ışığına maruz bırakıldığında, yapay melanin içeren keratinositler, içermeyenlere göre % 40 daha canlıydı. Nanoparçacıkları olan hücreler UV hasarından sonra hücresel stresin bir yan ürünü olan reaktif oksijen türlerinin üretimini de bastırabildi.
Çalışmada bulunmayan Ghent Üniversitesi’ndeki bütünleştirici biyolog Matthew D. Shawkey de polidopamin parçacıklarını renkli filmler yapmak için kullandı. Fakat Shawkey, bu çalışma parçacıkların başka kullanımları olduğunu gösteriyor: “Bu parçacıklar oldukça biyouyumlu görünüyor ve biyomedikal uygulamalar için büyük bir gelecek vadediyor” diyor.
Gianneschi, bu erken sonuçlar umut verici olmasına rağmen, bu bulguları tedavi edici ilaçlara veya güneş ışınlarına maruz kalan kozmetik ürünlere çevirmenin önemli engellerle karşı karşıya olduğunu söylüyor. “Melanin, pek çok farklı uygulama için heyecan duyduğumuz, gerçekten gizemli bir malzeme. Deri hücrelerinde bu içsel fonksiyona sahipken, sentetik formları diğer dokularda pigment yer değiştirmesi için de çalışabilir” diyor, örneğin gözde melanin eksikliğinin zayıf gündüz görüşüne neden olabileceği gibi.
Kaynak : acs.org
