Jak kontrola zánětu vyvolaného spálením sluncem může zabránit rakovině kůže

Sluneční světlo je pro lidské zdraví životně důležité, protože pomáhá tělu produkovat základní živiny, jako je vitamin D. Přílišné vystavování se slunci však může výrazně zvýšit riziko rakoviny kůže.

Ve studiu zveřejněno v Příroda komunikacevýzkumníci z University of Chicago zjistili, jak delší doba vystavení ultrafialové (UV) záření může vyvolat zánět v kožní buňky degradací klíče protein s názvem YTHDF2. Tento protein působí jako vrátný při prevenci normálních kožních buněk před rakovinou. Zjištění odhaluje, že YTHDF2 hraje klíčovou roli v regulaci metabolismu RNA, aby se buňky udržely ve zdravém stavu, a otevírá dveře k vývoji potenciálních nových přístupů k pokožce. prevence rakoviny a léčbu.

Nekontrolovaný zánět spouští rakovinu kůže

Každý rok je téměř 5,4 milionu lidí ve Spojených státech diagnostikováno s rakovinou kůže, přičemž více než 90 % případů je připisováno nadměrné expozici UV záření. UV záření může poškodit DNA a způsobit oxidační stres a zánět v kožních buňkách – vedoucí k zarudnutí, bolesti a puchýřům, běžně známým jako spálení sluncem.

„Zajímá nás, jak zánět způsobený vystavením UV záření přispívá k rozvoji rakoviny kůže,“ řekl Yu-Ying He, Ph.D., profesor medicíny v sekci dermatologie na University of Chicago.

RNA (ribonukleová kyselina) je základní molekula, která pomáhá přeměňovat genetickou informaci na proteiny. Speciální třída známá jako nekódující RNA reguluje genovou expresi, aniž by produkovala proteiny. Tyto molekuly typicky fungují buď v jádře, kde je uložena buněčná DNA, nebo v cytoplazmě, kde dochází k většině buněčné aktivity.

Nízké hladiny YTHDF2 mění normální kožní buňky na rakovinné

Laboratorně studuje, jak environmentální stresory, jako je UV záření nebo arsen v pitné vodě, ovlivňují molekulární dráhy a poškozují buněčné systémy, což vede k rakovině. Prostřednictvím screeningu různých enzymů vědci zjistili, že expozice UV záření způsobuje výrazné snížení hladin YTHDF2, „čtecího“ proteinu, který se specificky váže na sekvence RNA označené chemickou značkou známou jako N6-methyladenosin (m⁶A).

„Když jsme odstranili YTHDF2 z kožních buněk, viděli jsme, že zánět vyvolaný UV zářením byl mnohem horší,“ řekl. „To naznačuje, že protein YTHDF2 hraje klíčovou roli při potlačování zánětlivých reakcí.“

Ačkoli je zánět nezbytný pro boj s infekcemi, hraje také hlavní roli při způsobování život ohrožujících onemocnění, včetně rakoviny. Molekulární mechanismy, které regulují tuto reakci, zejména po poškození UV zářením, však nejsou dobře známy.

YTHDF2 v regulaci interakcí nekódující RNA

Pomocí multi-omické analýzy a dalších buněčných testů výzkumný tým zjistil, že YTHDF2 se váže na specifickou nekódující RNA známou jako U6, která je modifikována m⁶A a klasifikován jako malá jaderná RNA (snRNA). Pod UV stresem rakovinné buňky vykazovaly zvýšené hladiny U6 snRNA a bylo zjištěno, že tyto modifikované RNA interagují s Toll-like receptorem 3 (TLR3), imunitním senzorem, o kterém je známo, že aktivuje zánětlivé dráhy spojené s rakovinou.

Překvapivě k těmto interakcím došlo v endozomech, kde se buněčné kompartmenty typicky podílejí na recyklaci materiálů, nikoli tam, kde se obvykle nachází U6 snRNA.

„Strávili jsme spoustu času zjišťováním, jak se tyto nekódující RNA dostanou do endozomu, protože to není místo, kde obvykle sídlí,“ vysvětlil. „Poprvé jsme ukázali, že protein zvaný SDT2 transportuje U6 do endozomu a YTHDF2 cestuje s ním.“

Jednou jak YTHDF2, tak m⁶A-modifikovaná U6 RNA dorazí do endozomu, YTHDF2 blokuje RNA aktivaci TLR3. Když však YTHDF2 chybí – jako například po poškození UV zářením, RNA se volně váže na TLR3, což vyvolává škodlivý zánět.

„Naše studie odhaluje novou vrstvu biologické regulace, sledovací systém prostřednictvím YTHDF2, který pomáhá chránit tělo před nadměrným zánětem a zánětlivým poškozením,“ řekl.

Zjištění by mohla otevřít dveře novým strategiím prevence nebo léčby rakoviny kůže vyvolané UV zářením tím, že se zaměří na interakce RNA-protein, které regulují zánět.