לשיזוף יש שעון ביולוגי

מדענים מאוניברסיטת תל אביב ומהטכניון גילו תהליך מחזורי בן 48 שעות שמסנכרן בין מנגנוני ההגנה שמתעוררים בעור לאחר חשיפה לקרני UV * המחקר התפרסם אתמול 25.10.18 בכתב העת Molecular Cell, שאף הקדיש לו את עמוד השער

מדענים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ’ כרמית לוי והדוקטורנטית הגר מלכוב מהמחלקה לגנטיקה של האדם וביוכימיה בפקולטה לרפואה, זיהו תהליך המסנכרן בין מנגנוני ההגנה הטבעיים של העור. מדובר בתהליך מחזורי המתפשט בעור בצורת גל במשך 48 שעות לאחר החשיפה לקרניים אולטרה-סגולות. החוקרים מצאו כי חשיפה לשמש בתדירות של פעם ביומיים מובילה לפעולה מיטבית של המנגנון ולשיזוף אופטימלי.

במחקר השתתפו החוקרים פרופ’ שי שן-אור והדוקטורנטית איילת אלפרט מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון וד”ר מדי קאלד מגוסטאבו-רוסי שבצרפת. המאמר התפרסם ב-25.10.18 בכתב העת Molecular Cell, שאף הקדיש לו את עמוד השער (מצ”ב תמונה).

“במהלך האבולוציה, כשהאדם איבד את הפרווה שהגנה על עורו, התפתחו בעור שלנו מנגנוני הגנה טבעיים שמתעוררים בעקבות חשיפה לקרני השמש,” מסבירה פרופ’ לוי. “אחד מהם הוא מנגנון הפיגמנטציה, או השיזוף, שיוצר הגנה פיזית-מכאנית על העור. מנגנון נוסף מגייס את מערכת החיסון לתקן נזקי DNA הנגרמים על ידי קרינת UV ועלולים לגרום להתפתחות סרטן העור.”

מדענים רבים בעולם חוקרים את השפעת קרני השמש על עורנו, אך לדברי פרופ’ לוי, מרבית המחקרים מתמקדים בתגובות הקשורות לעוצמת החשיפה. החוקרים באוניברסיטת תל אביב, לעומת זאת, בדקו את השפעתו של גורם אחר: התדירות. לשם כך הם חשפו דגימות של עור אדם לקרני UV בעוצמה קבועה – ברמה של שמש קיצית בצהרי היום – אך בתדירויות שונות: כל יום, פעם ביומיים, חשיפה לסירוגין וכו’. “להפתעתנו גילינו שדווקא חשיפה של פעם ביומיים, ולא חשיפה יום-יומית – גורמת לשיזוף אופטימלי,” אומרת פרופ’ לוי. “למעשה הראינו שלתדירות החשיפה יש חשיבות רבה, וחיפשנו הסבר לתופעה.”

החוקרים במעבדתה של פרופ’ לוי דגמו את העור בכל שעה לאחר החשיפה ואספו נתונים מגוונים על תגובת מערכות ההגנה לחשיפה בתדירויות שונות. בין השאר הם מדדו רמות של חלבונים שונים

בעור, רמות פיגמנטציה, RNA ותיקון ה-DNA. הם גילו שחלבונים המבטאים גנים מסוימים מופיעים בעור ברצף מסודר ומסונכרן היטב במהלך 48 השעות שלאחר החשיפה לקרינת UV.

כדי להעמיק את הבנת התהליכים חברו החוקרים מתל אביב לפרופ’-משנה שי שן-אור מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון. פרופ’ שן-אור והסטודנטית אילת אלפרט בנו מודל מתמטי שהראה כי רמות החלבון MITF, האחראי למנגנוני ההגנה של העור, עולות וירודות בעור בצורת גל הדועך עם הזמן, ועל ידי כך מפעיל את מנגנוני ההגנה באופן מסונכרן. מכיוון שהתפשטות הגל אורכת 48 שעות, חשיפה נוספת במהלך פרק הזמן הזה משבשת את פעילותו. “דמיינו לעצמכם שזרקתם אבן לתוך אגם, והיא יצרה מעגלים מתפשטים של גלים,” מסביר פרופ’ שן-אור. “אם תזרקו אבן נוספת לפני שהגל הראשון דעך, הגל שתיצור האבן השנייה ישבש את התפשטותו של הגל הראשון. זה בדיוק מה שקורה בעור. חשיפה נוספת לשמש במהלך פעילותו של גל הסנכרון הראשון מפחיתה את יעילות הפעולה של מערכות ההגנה על העור.”

המודל המתמטי אומת בניסוי במעבדה.

“גילינו שהמחזור הביולוגי של מנגנוני ההגנה בעור הוא 48 שעות, וזאת בניגוד לחשיפה הטבעית לשמש המתרחשת כל יום, כלומר במחזור של 24 שעות,” מסכמת פרופ’ לוי. “כעת אנחנו מנסים להבין את הסיבה לכך. ייתכן שהיא קשורה לביטוי של ויטמין D, שקשור לחשיפה לשמש ומגיע לשיאו כל 48 שעות. בכל מקרה אנחנו ממליצים לכולם שכדי להשיג הגנה אופטימלית לאחר חשיפה לשמש, תנו למנגנון הטבעי בעורכם להשלים את פעולתו ואל תרבו בחשיפה לשמש בתדירות גבוהה.”