Zamislite kremu za kožu koja leči oštećenja koja nastaju tokom dana kada je vaša koža izložena sunčevoj svetlosti ili toksinima iz okoline. To je potencijal sintetičkog, biomimetičkog melanina koji su razvili naučnici sa Univerziteta Northwestern.
U novoj studiji, naučnici pokazuju da njihov sintetički melanin, oponašajući prirodni melanin u ljudskoj koži, može da se primeni lokalno na povređenu kožu, gde ubrzava zarastanje rana. Ovi efekti se javljaju i na samoj koži i sistemski u telu.
Kada se nanese u kremu, sintetički melanin može da zaštiti kožu od izlaganja suncu i leči kožu povređenu oštećenjem od sunca ili hemijskim opekotinama, rekli su naučnici. Tehnologija funkcioniše tako što uklanja slobodne radikale, koje proizvodi povređena koža, kao što je opekotina od sunca. Ako se ne kontroliše, aktivnost slobodnih radikala oštećuje ćelije i na kraju može dovesti do starenja kože i raka kože.
Studija pod naslovom „Topična primena sintetičkog melanina promoviše obnavljanje tkiva“ objavljena je 2. novembra u npj Regenerative Medicine.
Melanin kod ljudi i životinja obezbeđuje pigmentaciju kože, očiju i kose. Supstanca štiti vaše ćelije od oštećenja od sunca povećanom pigmentacijom kao odgovorom na sunčevu svetlost – proces koji se obično naziva sunčanje. Isti pigment u vašoj koži takođe prirodno uklanja slobodne radikale kao odgovor na štetno zagađenje životne sredine iz industrijskih izvora i izduvnih gasova automobila.
„Ljudi ne razmišljaju o svom svakodnevnom životu kao o povredi svoje kože“, rekao je ko-korespondent dr Kurt Lu, profesor dermatologije Eugene i Gloria Bauer na Medicinskom fakultetu Univerziteta Northvestern Feinberg i dermatolog severozapadne medicine.
„Ako hodate goli svaki dan po suncu, patite od niskog stepena, stalnog bombardovanja ultraljubičastom svetlošću. Ovo se pogoršava tokom špica popodnevnih sati i tokom letnje sezone. Znamo da koža izložena suncu stari u odnosu na kožu zaštićenu odećom , što ni približno ne pokazuje starost.“
Koža takođe stari zbog hronološkog starenja i spoljašnjih faktora životne sredine, uključujući zagađenje životne sredine.
„Sve te uvrede na koži dovode do slobodnih radikala koji izazivaju upalu i razgrađuju kolagen“, rekao je Lu. „To je jedan od razloga zašto starija koža izgleda veoma različito od mlađe kože.“
Kada su naučnici stvorili sintetičke nanočestice napravljene od melanina, modifikovali su strukturu melanina kako bi imali veći kapacitet uklanjanja slobodnih radikala.
„Sintetički melanin je sposoban da ukloni više radikala po gramu u poređenju sa ljudskim melaninom“, rekao je ko-korespondentni autor Nathan Gianneschi, Jacob i Rosaline Cohn profesor hemije, nauke o materijalima i inženjerstva, biomedicinskog inženjerstva i farmakologije na Northvestern-u. „To je kao super melanin. Biokompatibilan je, razgradiv, netoksičan i bistar kada se utrlja na kožu. U našim studijama, deluje kao efikasan sunđer, uklanja štetne faktore i štiti kožu.“
Kada se nanese na kožu, melanin se nalazi na površini i ne upija se u slojeve ispod.
„Sintetički melanin stabilizuje i postavlja kožu na put zarastanja, što vidimo i u gornjim slojevima i u celom telu“, rekao je Đaneski.
Naučnici, koji su proučavali melanin skoro 10 godina, prvo su testirali svoj sintetički melanin kao kremu za sunčanje.
„Štitio je kožu i ćelije kože od oštećenja“, rekao je Gianneschi. „Dalje, pitali smo se da li bi sintetički melanin, koji funkcioniše prvenstveno za upijanje radikala, mogao da se primeni lokalno nakon povrede kože i da ima lekovito dejstvo na kožu. Ispostavilo se da deluje upravo na taj način.“
Lu predviđa da se sintetička melaninska krema koristi kao sredstvo za zaštitu od sunca za dodatnu zaštitu i kao pojačivač u hidratantnoj kremi za podsticanje obnavljanja kože.
„Možete ga staviti pre nego što izađete na sunce i nakon što ste bili na suncu“, rekao je Lu. „U oba slučaja, pokazali smo smanjenje oštećenja kože i upale. Vi štitite kožu i istovremeno je popravljate. To je kontinuirana popravka.“
Krema bi se takođe potencijalno mogla koristiti za plikove i otvorene rane, rekao je Lu.
Đaneski i Lu su otkrili da sintetička krema od melanina, upijanjem slobodnih radikala posle povrede, umiruje imuni sistem. Stratum corneum, spoljašnji sloj zrelih ćelija kože, komunicira sa epidermisom ispod. To je površinski sloj, koji prima signale iz tela i iz spoljašnjeg sveta. Smirujući destruktivnu upalu na toj površini, telo može da počne da se leči umesto da se još više upali.
„Epidermis i gornji slojevi su u komunikaciji sa celim telom“, rekao je Lu. „To znači da stabilizacija ovih gornjih slojeva može dovesti do procesa aktivnog zarastanja.“
Naučnici su koristili hemikaliju da stvore reakciju plikova na uzorak tkiva ljudske kože u posudi. Plikovi su se pojavili kao odvajanje gornjih slojeva kože jedan od drugog.
„Bilo je veoma upaljeno, kao reakcija otrovnog bršljana“, rekao je Lu.
Sačekali su nekoliko sati, a zatim naneli svoju lokalnu melaninsku kremu na povređenu kožu. U prvih nekoliko dana, krema je olakšala imuni odgovor tako što je u početku pomagala sopstvenim enzimima za čišćenje radikala da se oporave, a zatim zaustavljajući proizvodnju inflamatornih proteina. Ovo je pokrenulo kaskadu odgovora u kojima su primetili znatno povećane stope izlečenja. Ovo je uključivalo očuvanje zdravih slojeva kože ispod. U uzorcima koji nisu tretirani melaninskom kremom, pojavljivanje plikova je i dalje.
„Tretman ima efekat postavljanja kože na ciklus zarastanja i popravke, orkestriran od strane imunološkog sistema“, rekao je Lu.
Gianneschi i Lu-ovo istraživanje uključivalo je gledanje na melanin kao na boju za odeću koja bi takođe delovala kao apsorbent toksina iz okoline, posebno nervnog gasa. Pokazali su da mogu da ofarbaju vojnu uniformu u crno melaninom i da bi on apsorbovao nervni gas.
Melanin takođe apsorbuje teške metale i toksine.
„Iako može da deluje na ovaj način prirodno, mi smo ga konstruisali da optimizuje apsorpciju ovih toksičnih molekula sa našom sintetičkom verzijom“, rekao je Gianneschi.
Naučnici se bave kliničkim prevođenjem i testiranjem efikasnosti sintetičke kreme melanina. U početnom koraku, naučnici su nedavno završili ispitivanje koje pokazuje da sintetički melanini ne iritiraju ljudsku kožu.
S obzirom na njihovo zapažanje da melanin štiti biološko tkivo od zračenja visoke energije, pretpostavljaju da bi ovo mogao biti efikasan tretman za opekotine kože od izlaganja radijaciji.
Pored toga, obećavajući rad bi mogao da pruži opcije lečenja pacijenata sa rakom u budućnosti, koji će biti podvrgnuti terapiji zračenjem.
