Das Gen hinter orangerotem Haar, das bei einer bestimmten Gruppe von Menschen auftritt, könnte auch einige gesundheitliche Vorteile bieten, indem es die Zellen schützt, die das Pigment produzieren, so eine neue Studie.
Das Proteinbausteinmolekül Cystein ist für die Produktion von Proteinen im Körper unerlässlich, seine Konzentration in den Zellen muss jedoch niedrig gehalten werden, unterhalb der Toxizitätsschwelle.
Eine übermäßige Ansammlung von Cystin in den Zellen wurde als Ursache für eine Form des Zelltods erkannt.
Mittlerweile wird das orangerote Pigment, das in menschlichen roten Haaren und in manchen Vogelfedern vorkommt – Phäomelanin genannt – aus Cystein hergestellt.
Lange Zeit gab das Pigment ein evolutionäres Rätsel auf, wobei frühere Untersuchungen es mit einem höheren Hautkrebsrisiko in Verbindung brachten, auch ohne UV-Strahlung ausgesetzt zu sein.
Es blieb unklar, warum Merkmale, die die Phäomelaninproduktion fördern, wie etwa orange Haare, über die Zeit hinweg bestehen geblieben sind.
Forscher haben nun herausgefunden, dass die Produktion dieses Pigments tatsächlich die Gesundheit schützen kann, indem überschüssiges Cystein in den Zellen abgebaut wird und so verhindert wird, dass die Moleküle Schäden verursachen.
„Diese Ergebnisse stellen den ersten experimentellen Nachweis einer physiologischen Rolle von Phäomelanin dar“, erklären sie in der in der Zeitschrift veröffentlichten Studie PNAS-Nexus.
Möglich wurde die neueste Forschung durch die kürzliche Entdeckung eines Moleküls, ML349, das die Phäomelaninsynthese im Körper blockieren könnte.
In der Studie untersuchten Wissenschaftler 65 erwachsene Zebrafinken, deren orangefarbene Schnäbel Phäomelanin enthalten.
Die 65 Vögel wurden in eine Behandlungsgruppe und eine Kontrollgruppe aufgeteilt.
In der Behandlungsgruppe erhielten männliche Zebrafinken Nahrungscystein zusammen mit ML349, einem Medikament, das die Phäomelaninsynthese blockiert.
Männliche Vögel, die sowohl Cystein als auch ML349 erhielten, zeigten schwerwiegendere Zellschäden als männliche Vögel, die nur Cystein erhielten.
Wissenschaftler fanden heraus, dass die Produktion von Phäomelanin den Zellen offenbar dabei hilft, den Cysteinspiegel im Gleichgewicht zu halten.
Weibliche Vögel, denen nur Cystein verabreicht wurde, zeigten tendenziell auch mehr Schäden auf Zellebene als die Kontrolltiere.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Produktion von Phäomelanin im Körper zur Aufrechterhaltung des Cystein-Gleichgewichts beiträgt, indem überschüssiges Cystein in ein inertes Pigment umgewandelt wird, das die Zellen nicht schädigt.
„Diese Ergebnisse zeigen, dass die Phäomelaninsynthese Zellschäden vermeidet, indem überschüssiges Cystein an inerte Keratinstrukturen wie Federn ausgeschieden wird“, schrieben Wissenschaftler.
Diese Schutzfunktion könnte laut Forschern der Grund dafür sein, dass Phäomelanin-fördernde genetische Merkmale in Populationen erhalten bleiben, obwohl damit verbundene Melanomrisiken bestehen.
„Diese Ergebnisse belegen eine Rolle von Phäomelanin bei der Cysteinhomöostase und ermöglichen ein besseres Verständnis des Melanomrisikos durch Umweltfaktoren, die die Cysteinverfügbarkeit beeinflussen“, schreiben Wissenschaftler.
