Η «Super Melanin» επιταχύνει την επούλωση, σταματά τα ηλιακά εγκαύματα και πολλά άλλα

Μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο Northwestern ανέπτυξε μια συνθετική εκδοχή μελανίνης που θα μπορούσε να έχει ένα εκατομμύριο χρήσεις. Σε νέα έρευνα, έδειξαν ότι η μελανίνη τους μπορεί να αποτρέψει τις φουσκάλες και να επιταχύνει τη διαδικασία επούλωσης σε δείγματα ιστών από πρόσφατα τραυματισμένο ανθρώπινο δέρμα. Η ομάδα σχεδιάζει τώρα να αναπτύξει περαιτέρω τη «σούπερ μελανίνη» της τόσο ως ιατρική θεραπεία για ορισμένους τραυματισμούς του δέρματος όσο και ως πιθανό αντηλιακό και αντιγηραντικό προϊόν περιποίησης δέρματος.

Η μελανίνη είναι μια καφέ ή μαύρη χρωστική ουσία που παράγεται φυσικά από όλα τα είδη ζώων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Οι περισσότεροι άνθρωποι μπορεί να αναγνωρίσουν τη μελανίνη ως τον κύριο παράγοντα του χρώματος του δέρματός μας ή ως τον λόγο για τον οποίο μερικοί άνθρωποι μαυρίζουν όταν εκτίθενται στις επιβλαβείς ακτίνες UV του ήλιου. Αλλά είναι μια ουσία με πολλές διαφορετικές λειτουργίες στο ζωικό βασίλειο. Είναι το κύριο συστατικό του


μελάνι


που παράγεται από καλαμάρια? χρησιμοποιείται από


ορισμένα μικρόβια


να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα ενός ξενιστή. και βοηθά στη δημιουργία του


εναλλαγή χρωμάτων


από μερικές πεταλούδες. Μια εκδοχή μελανίνης που παράγεται από τα εγκεφαλικά μας κύτταρα θα μπορούσε ακόμη


προστάτεψε μας


από νευροεκφυλιστικές καταστάσεις όπως η νόσος του Πάρκινσον.

Ο βιοϊατρικός μηχανικός Nathan Gianneschi και οι συνάδελφοί του στο Northwestern έχουν από καιρό γοητευτεί από την ευελιξία της μελανίνης. Μετά από μια δεκαετία εργασίας, έμαθαν πώς να μιμούνται και να δημιουργούν αξιόπιστα τη δική τους εκδοχή μελανίνης στο εργαστήριο. Το 2020, μόλις έφτασε η πανδημία του

Covid-19

, ο Gianneschi συνάντησε τον βορειοδυτικό ερευνητή και δερματολόγο Kurt Lu και οι αντίστοιχες ομάδες τους άρχισαν να συνεργάζονται και να μελετούν εάν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να κρατήσει το δέρμα μας ασφαλές.

«Ο Nathan και η ομάδα του το κάνουν αυτό εδώ και αρκετό καιρό και κατάλαβαν έξοχα πώς να το συνθέσουν», είπε ο Lu στο

Gizmodo

σε μια βιντεοκλήση. «Αλλά τώρα αρχίζουμε να διερευνούμε αν μπορούμε να το διαμορφώσουμε και μετά να το βάλουμε σε κρέμα, τζελ ή οποιοδήποτε αριθμό διαφορετικών οχημάτων και να δούμε αν προστατεύει το δέρμα».

Η τελευταία τους δουλειά δημοσιεύτηκε την Πέμπτη στο περιοδικό

Nature

Regenerative Medicine. Στη μελέτη, εξέτασαν τη μελανίνη και σε ποντίκια και δώρησαν δείγματα ανθρώπινου ιστού δέρματος που είχαν εκτεθεί σε δυνητικά επιβλαβή πράγματα (τα δείγματα δέρματος εκτέθηκαν σε τοξικές χημικές ουσίες, ενώ τα ποντίκια εκτέθηκαν σε χημικές ουσίες και ακτινοβολία UV).

Και

στα δύο σενάρια, η μελανίνη μείωσε ή ακόμα και απέτρεψε πλήρως τη φθορά στην κορυφή και στα υποκείμενα στρώματα του δέρματος που θα ήταν αναμενόμενη. Φαινόταν να το κάνει αυτό κυρίως με την αναρρόφηση των επιβλαβών ελεύθερων ριζών που δημιουργούνται στο δέρμα από αυτές τις εκθέσεις, οι οποίες με τη σειρά τους μείωσαν τη φλεγμονή και γενικά επιτάχυναν τη διαδικασία επούλωσης.

Η δημιουργία της ομάδας μοιάζει πολύ με τη φυσική μελανίνη, σε βαθμό που φαίνεται να είναι εξίσου βιοδιασπώμενη και μη τοξική για το δέρμα με το τελευταίο (σε μέχρι τώρα πειράματα, δεν φαίνεται να απορροφάται στο σώμα όταν εφαρμόζεται τοπικά, περαιτέρω μειώνοντας τυχόν κινδύνους για την ασφάλεια). Αλλά η ικανότητα να εφαρμόζεται όση ποσότητα μελανίνης χρειάζεται σημαίνει ότι θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκατάσταση της βλάβης του δέρματος που διαφορετικά θα μπορούσε να κατακλύσει τη φυσική παροχή του σώματός μας. Και η έκδοσή τους έχει τροποποιηθεί ώστε να είναι πιο αποτελεσματική στη δουλειά της από ό,τι συνήθως.

«Αντί οι ρίζες να βλάπτουν τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα και τα λιπίδια, απορροφάται από τη μελανίνη. Αυτή είναι μια φυσική λειτουργία της μελανίνης. Αλλά έχουμε κάνει το δικό μας πιο σπογγώδες, να το πω έτσι, για να βελτιστοποιήσουμε για αυτήν την ιδιοκτησία», είπε ο Gianneschi στο Gizmodo.

Το έργο της ομάδας αυτή τη στιγμή χρηματοδοτείται από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ. Θα μπορούσε να έχει στρατιωτικές εφαρμογές – μια γραμμή έρευνας δοκιμάζει εάν η μελανίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτική βαφή σε ρούχα που θα απορροφά τα νευρικά αέρια και άλλες περιβαλλοντικές τοξίνες. Αλλά ο Λου και ο Τζιανέσκι ονειρεύονται ακόμη μεγαλύτερα. Έχουν ιδρύσει μια εταιρεία με σκοπό να εμπορευματοποιήσει τελικά την τεχνολογία. Από την κλινική πλευρά, σχεδιάζουν να αναπτύξουν τη συνθετική μελανίνη ως θεραπεία για εγκαύματα από ακτινοβολία και άλλους τραυματισμούς του δέρματος. Και από την καλλυντική πλευρά, θα ήθελαν να το αναπτύξουν ως συστατικό για αντηλιακά και αντιγηραντικά προϊόντα περιποίησης δέρματος.

“Είναι πραγματικά ένα από εκείνα τα πράγματα που δεν σκεφτήκαμε σκόπιμα τα καλλυντικά – θέλαμε να κάνουμε μια θεραπευτική προσέγγιση”, είπε ο Lu. «Όμως όλοι αυτοί οι σημαντικοί μηχανισμοί που βλέπουμε [from the clinical research] είναι τα ίδια πράγματα που αναζητάτε σε ένα ιδανικό προφίλ μιας αντιγηραντικής κρέμας, αν θέλετε, ή μιας κρέμας που προσπαθεί να επανορθώσει το δέρμα».

Ακόμα κι αν τα σχέδιά τους πάνε ακριβώς όπως αναμενόταν, μπορεί να χρειαστούν χρόνια μέχρι να αναμένεται η συνθετική μελανίνη της ομάδας να φτάσει στα ράφια των καταστημάτων ή στο τοπικό δερματολόγου σας. Προς το παρόν, βρίσκονται στη μέση της διεξαγωγής έρευνας σε ζώα με σκοπό να επιβεβαιώσουν περαιτέρω την ασφάλειά του. Αλλά δεδομένου του πόσο χρήσιμη είναι η φυσική μελανίνη για εμάς, η

καινοτομία

τους θα μπορούσε κάλλιστα να αποδώσει με πολλούς διαφορετικούς τρόπους στην πορεία — μια πιθανότητα που η ομάδα γνωρίζει καλά.

«Είναι το πάθος μας να αναπτύξουμε αυτά τα υλικά για ανθρώπους που τα χρειάζονται», είπε ο Gianneschi.