Пігмент, який надає рудому волоссю характерного кольору, може виконувати неочікувану захисну функцію. Нове дослідження показує, що він здатен перетворювати потенційно токсичну загрозу для клітин на яскраве забарвлення.
Вчені, які вивчали оранжево-червоне пір’я птахів, зосередилися на пігменті феомеланіні. Для його синтезу необхідна амінокислота цистеїн, надлишок якої в клітинах може спричиняти окислювальне пошкодження. Це робить процес вироблення пігменту потенційним механізмом зниження клітинного стресу.
Дослідники з Національного музею природничих наук Іспанії припускають, що у людей з генетичними варіантами рудого волосся існують клітинні механізми, здатні перетворювати надлишковий цистеїн, отриманий з їжі або довкілля, на пігмент. Таким чином, небезпечна сполука може виводитися з обміну речовин у безпечнішій формі.
Для перевірки цієї гіпотези команда використала зебрових амадин як модельний вид. У самців цих птахів оранжеве пір’я забарвлене феомеланіном, що дозволяє безпосередньо оцінити наслідки його відсутності або наявності.
В експериментах самці, яким фармакологічно блокували синтез феомеланіну, демонстрували значно вищий рівень окислювального пошкодження клітин після місячного раціону з надлишком цистеїну. Натомість птахи, здатні виробляти пігмент, зазнавали меншого клітинного стресу.
Самки зебрових амадин природно не синтезують феомеланін. У них також спостерігалися ознаки підвищеного окислювального пошкодження при надлишку цистеїну, однак цей ефект був слабшим і статистично менш вираженим. Разом ці результати свідчать, що саме надлишок цистеїну є шкідливим фактором, а феомеланін може частково нейтралізувати його вплив.
У людей феомеланін зазвичай зосереджений у губах, сосках і геніталіях, але у рудоволосих осіб він також присутній у волоссі та шкірі. Хоча цей пігмент пов’язують із підвищеним ризиком розвитку меланоми, нові дані вказують на більш складну роль у фізіології.
Автори дослідження припускають, що генетичні варіанти, які сприяють виробленню феомеланіну, можуть допомагати клітинам підтримувати баланс цистеїну. Використовуючи надлишок цієї амінокислоти для синтезу пігменту, організм знижує ризик токсичного ушкодження.
«Ці результати є першим експериментальним доказом фізіологічної ролі феомеланіну, а саме уникнення токсичності надлишку цистеїну», — зазначають автори. «Це допомагає краще зрозуміти як ризик меланоми, так і еволюцію забарвлення у тварин».
Дослідження опубліковане в журналі PNAS Nexus.