Ουσία του δέρματος «εξηγεί γιατί ο ήλιος μάς καίει και μας πονάει»

Το κόκκινο και ερεθισμένο δέρμα που αποτελεί το «παράσημο» το οποίο αφήνει στο σώμα η πολύωρη έκθεση στον ήλιο φαίνεται ότι είναι το αποτέλεσμα της δράσης ενός μορίου που ανευρίσκεται σε αφθονία στην επιδερμίδα, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Το μπλοκάρισμα αυτού του μορίου που ονομάζεται TRPV4 μπορεί να προστατεύσει ενάντια στην επώδυνη επίδραση του ηλιακού εγκαύματος στο δέρμα. Τα αποτελέσματα αυτά που αφορούσαν ποντίκια καθώς και δείγματα ανθρώπινου δέρματος δημοσιεύθηκαν στην on-line έκδοση της επιθεώρησης «Proceedings of the National Academy of Sciences» και εκτιμάται ότι μπορούν να ανοίξουν τον δρόμο της αντιμετώπισης τόσο των ηλιακών εγκαυμάτων όσο και άλλων «πηγών» πόνου.

«Βρήκαμε μια νέα εξήγηση στο γιατί το έγκαυμα του ήλιου πονάει» ανέφερε ο Βόλφγκανγκ Λίντκε, αναπληρωτής καθηγητής Νευρολογίας και Νευροβιολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ντιουκ και ένας εκ των κύριων συγγραφέων της μελέτης και προσέθεσε: «Αν κατανοήσουμε καλύτερα το ηλιακό έγκαυμα, θα κατανοήσουμε καλύτερα και τον πόνο».

Η ακτινοβολία UVB

Η πλειονότητα των ηλιακών εγκαυμάτων προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία Β (UVB). Η έκθεση με μέτρο στον συγκεκριμένο τύπο ακτινοβολίας κάνει καλό στον οργανισμό καθώς του προσφέρει δόση βιταμίνης D και πιθανώς δρα συγχρόνως αντικαταθλιπτικά. Ωστόσο η μεγάλη έκθεση στην ακτινοβολία UVB προκαλεί βλάβες στο DNA των δερματικών κυττάρων και αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου. Τα ηλιακά εγκαύματα είναι ουσιαστικά το «καμπανάκι» της φύσης ώστε να προειδοποιήσει τους ανθρώπους ότι πρέπει να σταματήσουν την έκθεση στην ηλιακή ακτινοβολία.

Ο καθηγητής Λίντκε συνεργάστηκε με διεθνή ομάδα ερευνητών προκειμένου να διερευνηθεί αν το μόριο TRPV4 το οποίο εντοπίζεται σε αφθονία στα δερματικά κύτταρα και έχει φανεί ότι εμπλέκεται και σε άλλες διαδικασίας που σχετίζονται με τον πόνο, μπορεί να παίζει ρόλο στον πόνο και στην καταστροφή των ιστών που προκαλούνται από την υπερέκθεση στην UVB. Το TRPV4 είναι ένα ιοντικό κανάλι, μια πύλη στη μεμβράνη των κυττάρων που επιτρέπει στα θετικώς φορτισμένα ιόντα όπως το ασβέστιο και το νάτριο να εισέλθουν στο κύτταρο.

Τα πειράματα

Αρχικώς οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο ποντικού το οποίο εμφάνιζε έλλειψη του TRPV4 μόνο στα κύτταρα της επιδερμίδας. Στη συνέχεια εξέθεσαν το δέρμα το ποδιού τόσο των γενετικώς τροποποιημένων ποντικιών όσο και φυσιολογικών ποντικιών σε ακτινοβολία UVB. Όπως προέκυψε, το δέρμα των φυσιολογικών ποντικών έγινε υπερευαίσθητο και εμφάνισε φουσκάλες μετά την έκθεση στην UVB ενώ αντιθέτως εκείνο των γενετικώς τροποποιημένων ποντικιών εμφάνισε ελάχιστη ευαισθησία στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Στη συνέχεια οι επιστήμονες καλλιέργησαν δερματικά κύτταρα ποντικών στο εργαστήριο προκειμένου να ανακαλύψουν τις ακριβείς ιδιότητες του TRPV4. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ανέπτυξαν ειδικοί της Σχολής Μηχανικής Pratt στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ έδειξαν πως η ακτινοβολία UVB προκαλεί ροή του νατρίου μέσα στα δερματικά κύτταρα, μόνο όμως όταν υπάρχει η παρουσία του TRPV4.

Περαιτέρω μοριακές αναλύσεις αποκάλυψαν ολόκληρη την «αλυσίδα» των γεγονότων: η ακτινοβολία UVB ενεργοποιεί το TRPV4, το οποίο προκαλεί την εισροή ιόντων ασβεστίου, η οποία οδηγεί στην έκλυση ενός άλλου μορίου που ονομάζεται ενδοθηλίνη που με τη σειρά του οδηγεί το TRPV4 στο να στείλει περισσότερο ασβέστιο στα κύτταρα. Η ενδοθηλίνη είναι γνωστό ότι προκαλεί πόνο και φαγούρα στους ανθρώπους, γεγονός που εξηγεί το έντονο αίσθημα φαγούρας που βιώνουν τα άτομα με ηλιακό έγκαυμα.

Μετά τα ποντίκια ακολούθησαν πειράματα σε ανθρώπινα δερματικά κύτταρα προκειμένου να φανεί αν τα προηγούμενα ευρήματα θα μπορούσαν να επαληθευθούν. Αποδείχθηκε αυξημένη ενεργοποίηση του TRPV4 και της ενδοθηλίνης και στα ανθρώπινα δερματικά κύτταρα μετά την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία UVB.

Νέος θεραπευτικός στόχος

Οι επιστήμονες πήγαν όμως ένα βήμα πιο πέρα προσπαθώντας να μπλοκάρουν αυτό το μονοπάτι του πόνου. Χρησιμοποίησαν μια ουσία με την κωδική ονομασία GSK205 η οποία αναστέλλει επιλεκτικά το TRPV4. Εισήγαγαν την ουσία σε ένα διάλυμα αλκοόλης και γλυκερόλης – επρόκειτο ουσιαστικώς για ένα αντισηπτικό δέρματος – και εφάρμοσαν το διάλυμα στα πόδια φυσιολογικών ποντικιών. Ανακάλυψαν ότι τα πειραματόζωα στα οποία εφαρμόστηκε το διάλυμα έγιναν και πάλι ανθεκτικά στον πόνο και στο αίσθημα κνησμού που προκαλεί το ηλιακό έγκαυμα. Όταν η φαρμακευτική ουσία χορηγήθηκε σε δερματικά κύτταρα ποντικών που βρίσκονταν σε καλλιέργεια φάνηκε να σταματά την εισροή ιόντων ασβεστίου στα κύτταρα.

«Τα ευρήματα μαρτυρούν ότι το TRPV4 μπορεί να αποτελέσει νέο στόχο πρόληψης και θεραπείας των ηλιακών εγκαυμάτων και πιθανώς και της χρόνιας βλάβης του δέρματος εξαιτίας της έκθεσης στον ήλιο που περιλαμβάνει τον καρκίνο του δέρματος αλλά και τη φωτογήρανση. Ωστόσο απαιτούνται περαιτέρω έρευνες προτού οι αναστολείς του TRPV4 εμπλουτίσουν το ‘οπλοστάσιό’ μας ενάντια στη βλαβερή ακτινοβολία του ήλιου. Θα μπορούσαν για παράδειγμα να χρησιμοποιηθούν σε κρέμες για το δέρμα που θα θεραπεύουν τη χρόνια βλάβη που προκαλεί ο ήλιος» σημειώνουν οι ερευνητές.

Πάντως ο δρ Λίντκε τόνισε ότι πρέπει να είμαστε προσεκτικοί καθώς δεν γνωρίζουμε τι μπορεί να προκαλέσει η αναστολή του TRPV4 σε άλλες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο δέρμα. «Όταν έχουμε στα χέρια μας στοιχεία που θα μαρτυρούν την ασφάλεια της διαδικασίας θα πρέπει να προσαρμόσουμε τους αναστολείς του TRPV4 ώστε να είναι κατάλληλοι για τοπική εφαρμογή. Φαντάζομαι για παράδειγμα ότι θα μπορούν να εισάγονται στο κλασικό αντηλιακό ώστε να προσφέρεται ισχυρότερη προστασία ενάντια στην ακτινοβολία UVB» κατέληξε ο ειδικός.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ