Hudpigment oskadliggör solens UV-strålar via projektiler
Nu har forskare vid bland annat Lunds universitet kommit på hur hudens pigment lyckas skydda kroppen från solens farliga UV-strålning. Hudpigmenten omvandlar UV-strålningen till värme genom en blixtsnabb kemisk reaktion som skjuter iväg protoner ur pigmentens molekyler.
I en ny studie har forskare från Lunds universitet tillsammans med kollegor i Frankrike och Italien studerat hudens pigment och dess byggstenar. Pigment i både hud och hår består av två olika melanin: eumelanin och pheomelanin. Eumelaninet gör att vi blir solbruna och ger färg till brunt och svart hår, medan rödhåriga personer med ljus hy istället har mycket pheomelanin.
– Vi fann att eumelanin omvandlar farlig UV-strålning till värme med nära 100 procents effektivitet. Den kemiska reaktionen går oerhört snabbt, på mindre än en tusendel av en miljarddels sekund, säger Villy Sundström, kemiprofessor vid Lunds universitet.
Det som i detalj händer vid den kemiska reaktionen är att en vätejon, en proton, sparkas ut från pigmentet i samma ögonblick som UV-ljuset når pigmentmolekylen. Man skulle kunna likna händelseförloppet vid att melaninet gör sig av med UV-ljusets energi genom att mycket snabbt skjuta iväg en protonprojektil. Denna projektil gör i sin tur av med energin till omgivande membranvävnad i form av värme och har därmed omvandlat farlig UV-energi till ofarlig värme.
– På detta sätt desarmerar pigmentet energin i UV-ljuset och förhindrar att den orsakar skadliga kemiska reaktioner, säger Villy Sundström.
Eumelanin anses vara det pigment som skyddar mot UV-strålning medan pheomelanin tros på något sätt ge upphov till hudcancer, vilket är förklaringen till att rödhåriga personer har större tendens att få malignt melanom. Men forskarna har hittills inte haft någon kunskap om vilka kemiska reaktioner som UV-ljuset orsakar i pigmenten. Därmed har man hittills också saknat inblick i de pigmentprocesser som leder till skyddseffekt respektive sjukdomstillstånd.
– Genom att förstå hur naturen skyddar sig mot UV-ljus kan vi utveckla nya bättre solskyddsprodukter som bygger på samma principer och därmed få ett bättre skydd mot exempelvis hudcancer, säger Villy Sundström.
Tanken är också att man, för människor med defekt produktion av eumelanin, på sikt skulle kunna hitta behandlingsmetoder och substanser som ersätter det naturliga pigmentet. Eumelanin byggs upp av två snarlika byggstenar, men det är bara den ena som ger upphov till skyddseffekten. Det visar att den är mycket specifik; det handlar om små skillnader i byggstenarnas kemiska struktur. Denna insikt kan vara viktig vid utveckling av substanser för behandling och som skyddsprodukter.
