Rotes Haar birgt eine geheime Superkraft – Gift in Farbe verwandeln
Ein Pigment im orange- bis roten Haar könnte eine geheime Superkraft besitzen: Es kann eine toxische Bedrohung in einen Farbtupfer verwandeln. Wissenschaftler, die das orange- bis rote Melanin untersuchen, haben herausgefunden, dass seine Produktion dazu beitragen kann, zellulären Schaden zu verhindern. Das Pigment heißt Pheomelanin, und seine Synthese erfordert die Aminosäure Cystein. Wenn in Zellen zu viel Cystein anhäuft, kann es oxidativen Schaden verursachen. Verwandt: Das Gen für rotes Haar könnte erklären, warum manche Wunden nie heilen. Laut Forschern des Nationalen Museums für Naturgeschichte in Spanien könnte es bei Menschen genetische Varianten geben, die rotem Haar zugrunde liegen und spezielle Zellen ermöglichen, überschüssiges Cystein aus der Nahrung oder der Umwelt in Pigment umzuwandeln. Unter Verwendung von Zebrafinken als Modell zeigte das Team, dass Pheomelanin eine schützende Rolle für die zelluläre Gesundheit spielen kann. In den Experimenten zeigten männliche Finken, die kein Pheomelanin herstellen konnten, höhere Werte oxidativen Schadens, wenn sie einen Monat lang überschüssiges Cystein erhielten, als jene, die das Pigment produzieren konnten. Weibliche Zebrafinken produzieren von Natur aus kein Pheomelanin und wurden von dem Medikament, das seine Produktion blockiert, nicht beeinflusst. Obwohl auch sie Anzeichen leicht erhöhter oxidativer Schäden zeigten, wenn sie zusätzliches Cystein erhielten, verglichen mit Weibchen, denen kein extra Cystein gegeben wurde, wurde der Unterschied als unbedeutend angesehen. Beide Ergebnisse deuten darauf hin, dass überschüssiges Cystein zu zellulärem Schaden beiträgt und dass die Produktion von Pheomelanin einen Teil dieses Schadens zu schützen vermag. Beim Menschen ist Pheomelanin in Lippen, Brustwarzen und Genitalien konzentriert, rote Haare tragen es auch in Haaren und Haut. Pheomelanin ist mit einem erhöhten Melanomrisiko verbunden, aber es ist nicht alles schlecht. Basierend auf ihren Erkenntnissen glauben die Forscher, dass die genetischen Varianten, die die Pheomelanin-Produktion fördern, wahrscheinlich dazu beitragen, dass Zellen den Cysteinspiegel im Gleichgewicht halten, indem sie überschüssiges Cystein zur Herstellung von Pheomelanin verwenden. "Diese Ergebnisse stellen die erste experimentelle Demonstration einer physiologischen Rolle von Pheomelanin dar, nämlich die Toxizität von überschüssigem Cystein zu vermeiden, was zu einem besseren Verständnis des Melanomrisikos und der Evolution der Tierfärbung führt," schreiben die Studienautoren. Die Studie wurde in PNAS Nexus veröffentlicht.
Zebrafinken dienen als Modell und bestätigen Pheomelanin als zellschützenden Faktor
Zebrafinken dienten den Forschern als Modell, um die Rolle von Pheomelanin in der zellulären Gesundheit zu untersuchen. In den Experimenten zeigte sich, dass männliche Finken, die kein Pheomelanin herstellen konnten, nach einem Monat mit überschüssigem Cystein deutlich mehr oxidativen Schaden aufwiesen als Gleichaltrige, die das Pigment bilden konnten. Weibliche Zebrafinken produzieren von Natur aus kein Pheomelanin und blieben durch das Medikament, das seine Produktion blockiert, unbeeinflusst. Auch sie zeigten Anzeichen leicht erhöhten oxidativen Schadens, wenn sie zusätzliches Cystein erhielten, verglichen mit Weibchen, denen kein zusätzliches Cystein gegeben wurde; der Unterschied wurde jedoch als unbedeutend angesehen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass überschüssiges Cystein zu zellulärem Schaden beitragen kann und dass die Produktion von Pheomelanin einen Teil dieses Schadens abfedern kann. Beim Menschen ist Pheomelanin vor allem in Lippen, Brustwarzen und Genitalien konzentriert, doch rote Haare tragen es auch in Haaren und Haut. Pheomelanin ist mit einem erhöhten Melanomrisiko verbunden, aber es gibt auch positive Aspekte. Basierend auf ihren Erkenntnissen glauben die Forscher, dass die genetischen Varianten, die die Pheomelanin-Produktion fördern, wahrscheinlich dazu beitragen, den Cysteinspiegel im Gleichgewicht zu halten, indem überschüssiges Cystein zur Herstellung von Pheomelanin verwendet wird.
Implikationen für Menschen und Melanomrisiko
Beim Menschen konzentriert sich die Pheomelanin-Produktion auf Lippen, Brustwarzen und Genitalien, rote Haare tragen es auch in Haaren und Haut. Pheomelanin ist mit einem erhöhten Melanomrisiko verbunden, aber es gibt auch positive Aspekte. Basierend auf ihren Erkenntnissen glauben die Forscher, dass die genetischen Varianten, die die Pheomelanin-Produktion fördern, wahrscheinlich dazu beitragen, den Cysteinspiegel im Gleichgewicht zu halten, indem überschüssiges Cystein zur Herstellung von Pheomelanin verwendet wird. Diese Ergebnisse stellen die erste experimentelle Demonstration einer physiologischen Rolle von Pheomelanin dar, nämlich die Toxizität von überschüssigem Cystein zu vermeiden, was zu einem besseren Verständnis des Melanomrisikos und der Evolution der Tierfärbung führt. Die Studie wurde in PNAS Nexus veröffentlicht.
