Цвет волос формирует ген MC1R. На протяжении десятилетий ген считали ответственным лишь за пигментацию. Он содержит инструкции для создания белка, который работает как молекулярный выключатель внутри клеток волосяных фолликулов. 

MC1R определяет баланс между двумя типами меланина — темным эумеланином и светлым феомеланином. Активная форма белка MC1R приводит к преобладанию темного пигмента, что дает коричневые или черные волосы. Когда ген мутирует, его белок становится менее активным или полностью «выключается». В этом случае в волосах накапливается светлый феомеланин, что и влияет на появление рыжего цвета. 

Однако этот белок присутствует не только в волосяных луковицах. Клетки кожи — кератиноциты — также производят его. Здесь он играет другую, более важную роль — участвует в контроле над воспалением. Именно этот факт привлек внимание исследователей. Процесс заживления любой раны, от мелкой царапины до серьезного пореза, включает в себя сложный «танец» клеток и сигналов. 

Первой стадией всегда становится воспаление — организм посылает иммунные клетки к месту повреждения, чтобы уничтожить бактерии и убрать мертвые ткани. Но этот воспалительный «шторм» должен быть кратковременным. Если он затягивается, восстановление тканей замедляется.

Экзема подсказала способ вернуть волосы

Облысение — неприятный процесс, который часто приводит к стрессу и неуверенности в себе. Традиционные методы лечения зачастую не действенны или сопровождаются побочными эффектами. Но что если бы существовал способ обмануть организм, заставив его думать, что кожа слегка воспалена, и таким образом пробудить спящие волосяные фолликулы? Именно эту уловку применили ученые, создав сыворотку на основе природных жирных кислот.

Международная команда ученых под руководством Дженны Кэш (Jenna Cash) из Эдинбургского университета задалась вопросом: влияют ли мутации в гене MC1R на способность кожи к регенерации? Чтобы найти ответ, они провели эксперимент с двумя группами мышей. У одной группы был активный ген MC1R и черная шерсть, а у другой — полностью неактивный ген и рыжая шерсть.

Исследователи нанесли на спины животных раны диаметром четыре миллиметра и стали наблюдать за регенерацией тканей. Разница оказалась значительной. Через семь дней раны у черноволосых мышей затянулись в среднем на 93 процента. У их рыжих собратьев — на 73 процента. Это прямо указало на то, что неактивный белок MC1R объективно замедляет заживление.

Это открытие натолкнуло ученых на другую мысль. Если недостаток активности белка мешает восстановлению, может ли его искусственная активация ускорить этот процесс? Особенно у людей с хроническими ранами, например, у пациентов с диабетом. У таких больных постоянно высокий уровень сахара в крови поддерживает избыточное воспаление, не давая повреждениям на коже заживать.

Раны у людей заживают медленнее, чем у других млекопитающих

Случайный порез на пальце заживает неделю. Глубокая царапина у шимпанзе исчезает за два дня. Дикие бабуины восстанавливаются после ран так быстро, будто обладают суперсилой. Но человек, в отличие от своих родственников, вынужден мириться с медленным заживлением. Ученые нашли причину этой аномалии — и она связана с древней эволюционной сделкой, которую «‎заключили» наши предки.

Команда испытала экспериментальный препарат для местного применения, который повышает активность «рабочих» версий белка MC1R. Необходимо уточнить, что лекарство тестировали именно на модели, где его эффект заметен. Речь идет о мышах с частично сниженной активностью MC1R. Ученые снова создали раны черноволосым мышам, но на этот раз одну группу лечили новым препаратом, а другую — обычным солевым раствором.

Результат превзошел ожидания. Через неделю у мышей, получавших препарат, раны зажили на 63 процента — в два раза быстрее, чем в контрольной группе. Более глубокий анализ тканей показал, что лекарство работает именно так, как предполагали ученые — он снижает количество воспалительных иммунных клеток в ране, что способствует скорейшему заживлению.

Перспективы этого открытия выглядят обнадеживающими. Поскольку фундаментальные процессы заживления у мышей и людей очень похожи, новая терапия должна помочь многим пациентам. Интересно, что потенциальную пользу от нее могут получить даже некоторые рыжие люди. Большинство из них имеют не полностью «выключенный», а лишь частично активный белок MC1R, на который препарат может подействовать. Однако люди с двумя копиями мутировавшего гена и полностью неактивной формой белка, скорее всего, не отреагируют на такое лечение.

Шимпанзе ловят насекомых и прикладывают их к ранам. Это зачатки “народной медицины” у обезьян?

Группа исследователей из Оснабрюкского университета впервые наблюдала, как шимпанзе из национального парка Лоанго в Габоне прикладывают насекомых к своим ранам и ранам своих сородичей. Ученые считают, что таким образом животные...

Еще один положительный аспект — безопасность. Препараты, нацеленные на белок MC1R, уже одобрены для применения в медицине. К примеру, их используют для лечения эритропоэтической протопорфирии, редкого заболевания с повышенной чувствительностью кожи к солнечному свету. Это означает, что у ученых уже есть данные об их профиле безопасности для человека. 

Тем не менее, американский генетик Кэт Богги (Kath Bogie) из Кейсовского университета Западного резервного района в Огайо призвала к осторожности. Она отметила, что необходимы дополнительные исследования, особенно для проверки действия препарата на инфицированных ранах. Существует риск, что подавление воспаления может помешать организму бороться с бактериями, или, наоборот, усугубить ситуацию.

Научная работа опубликована в журнале PNAS.