מלנומה היא הצורה האגרסיבית ביותר של סרטן העור. אף על פי שהוא פחות נפוץ, הוא החמור ביותר בגלל הפוטנציאל הגבוה שלו לגרורות. למרות היתרונות הבריאותיים של אור השמש, חשיפה ממושכת לקרני אולטרה סגול היא גורם הסיכון העיקרי לפיתוח המחלה. קרינה מוגזמת מעוררת לחץ חמצוני ודלקת בתאי העור באמצעות תגובות חמצון צילום.
הן אור אולטרה סגול והן אור גלוי יכולים להפעיל רגישות לאור טבעיות שנמצאות באופן טבעי ברקמות. תהליך זה ממיר אנרגיית אור לכימיקלים, ומייצר מינים חמצן תגובתי הפוגעים ביומולקולות כמו השומנים בקרומי התא. עם זאת, ניתן להשתמש בתגובות אלה גם למטרות טיפוליות, כמו טיפול פוטודינמי למיקוד לתאי גידול או פתוגנים.
במרכז למחקר על תהליכי redox בביו -רפואה (Redoxoma) באוניברסיטת סאו פאולו (USP), למשל, החוקרים בדקו כמה תרכובות מחמצנות, שבשילוב עם טיפול פוטודינמי, עלולים להוביל לאסטרטגיות חדשות למאבק במלנומה.
Redoxoma הוא מרכז מחקר, חדשנות והפצה של FAPESP (RIDC).
במחקר, שתואם על ידי פרופסור סאיורי מיאמוטו מהמכון לכימיה (IQ-USP), הקבוצה גילתה כי אנדופרוקסידים נגזרים מחמצון ארגוסטרול ו -7-דהידרודולסטרול (7-DHC), שניהם שומנים בכיתת הסטרול, גורמים למוות של תאי מלנומה. הממצאים פורסמו בכתב העת פוטוכימיה ופוטוביולוגיהו
"האתגר הגדול עם מלנומה הוא ההתקדמות המהירה מאוד שלו. למרות שזה לא אפשרות הטיפול הראשונה, טיפול פוטודינמי זוכה לתשומת לב רבה מכיוון שהוא פחות פולשני משיטות טיפול קונבנציונאליות כמו ניתוח. המוקד שלנו היה לייעל את הטיפול הפוטודינמי, ולעשה זאת, היינו צריכים להבין מה קורה במממברנים התא," אומר מגומאי.
ממצא זה הוא חלק ממחקר גדול יותר שמטרתו להבין את המנגנונים העומדים מאחורי נזק חמצוני הנגרם על ידי אור לממברנות התא. החוקרים ניתחו והשוו כיצד חמצון הצילום של סוגים מסוג ארגוסטרול I ו- II, 7-DHC וכולסטרול משפיע על מבנים אלה. הם גם זיהו ואפיינו את המוצרים העיקריים שנוצרו בתהליכי חמצון אלה.
"מחקר זה חשוב להבנת מנגנון החמצון של סטרולים אלה בממברנות כאשר הוא נחשף לחמצנים שונים. זה גם עוזר לנו לקבוע אילו מוצרים נוצרים ואילו השפעות יש למוצרים מחומצנים אלה על שלמות הממברנה", מעיר מיאמוטו.
סטרולים וחמצון פוטו
ממצא חדש של המחקר היה כי החדירות של ממברנות התא משתנות בהתאם לסוג הנזק החמצוני. כל התאים מוקפים בקרום תאי המורכב משכבה דו -שומנית בשומנים הקשורים לחלבונים. הבסיס המבני של הדו -שכבתי נוצר על ידי פוספוליפידים, הרגישים לחמצון. חמצון אלה יכולים לפגוע בשלמות הממברנה, להגדיל את החדירות ולהוביל למוות תאים.
תגובות חמצון צילום מסווגות לפי שני מנגנונים עיקריים. תגובת סוג I מייצרת מינים רדיקליים תגוביים כמו האניון הרדיקלי של סופרוקסיד ורדיקלים הידרופרוקסיל. סוג II מייצר חמצן מולקולרי יחיד, צורה תגובית מאוד של חמצן.
המחקר הראה כי הסטרולים ארגוסטרול ו- 7-DHC מספקים הגנה ממברנה גדולה יותר מאשר כולסטרול בחמצון רדיקלי (סוג I). עם זאת, בחמצון בתיווך חמצן סינגלט (סוג II), הכולסטרול התגלה כיעיל יותר.
זה מצביע על כך שכולסטרול משמש כנוגד חמצון בחמצון מסוג II. "זה מארגן את הממברנה באופן שחמצן יחיד אינו יכול לגשת לליפידים הבלתי רוויים שאחרת היו מתחמצנים. מבחן זה הראה כי כולסטרול חשוב מאוד להגנה על ממברנות התא מפני נזק הנגרם על ידי קל", מסביר הפרופסור IQ-USP.
עם זאת, במהלך הגנת הממברנה, סטרולים אלה מתחמצנים ליצירת מוצרים שונים, כולל אנדופרוקסידים. המחקר הראה כי אנדופרוקסידים הנגזרים מ- 7-DHC וארגוסטרול הם היציבים ביותר בתהליכים אלה. "בעיתון שפרסמנו בשנה שעברה ב טֶבַעהראינו ש- 7-DHC עבדו כנוגד חמצון, והגנו על תאים מפני מוות על ידי פרופטוזיס בתגובות חמצון רדיקליות. אבל בביצוע פונקציה זו, הוא מחומצן ומייצר מוצרים שונים ", אומר מיאמוטו.
7-DHC הוא מבשר לכולסטרול, ושניהם הם סטרולים נפוצים אצל יונקים. לעומת זאת, ארגוסטרול הוא סטרול שנמצא בשמרים הדומים במבנה ל- 7-DHC. כאשר הוא מחומצן, הוא גם יוצר אנדופרוקסידים. לדברי יוקויאמה, "הספרות על ארגוסטרול הייתה במחלוקת במקצת. זו הסיבה שעשינו מחקר השוואתי כדי להבהיר את המנגנונים של ההשפעות המגן או המזיקות של סטרולים אלה."
הקבוצה גם העריכה את הכדאיות של תאי מלנומה A375 שטופלו ב- 7-DHC, Ergosterol ו- Endoperoxides שלהם שנוצרו על ידי טיפול פוטודינמי, תהליך הגורם לחמצון מסוג I וסוג II. באופן המעניין ביותר, הארגוסטרול וה- 7-DHC אנדופרוקסידים שנוצרו על ידי חמצן יחיד הוכיחו כיעילים יותר לחיסול תאי מלנומה מאשר מולקולות המבשר שלהם.
"בשלב הבא, אנו מתכננים לחקור כיצד ריכוזים שונים של אנדופרוקסידים ומינונים שונים של קרינה משפיעים על השפעותיהם. המחקר פתח את הדלת למספר שאלות", אומר יוקויאמה.
