Kalamarlar, ahtapotlar, mürekkep balığı, amfibiler ve bukalemun kertenkeleleri, göz açıp kapayıncaya kadar derilerinin rengini değiştirebilen hayvanlar arasındadır. Derilerinde beyninden bağımsız olarak çalışan fotoreseptörleri vardır. Fotoreseptörler, opsin olarak bilinen bir protein ailesinin parçasıdır.
Memelilerde de opsinler vardır. Bunlar retinanın en bol bulunan proteinleridir. Bu ışığı algılayan fotopigmentler; renk görme (koni opsinler) ve loş ışıkta (Rodopsin) görüşlerden sorumludur. Önceki çalışmalar memelilerin göz dışındaki opsin proteinlerini ifade edebildiğini öne sürse de, araştırmacıların hangi işlevleri etkileyebilecekleri hakkında çok az bilgileri vardı.
Current Biology dergisi 10 Ekim’de yayınlanan bir araştırmada; nöropsin olarak bilinen bir tür opsinin, farenin saç foliküllerinde eksprese edildiği ve cildin sirkadiyen saatini gözlerden veya beyinden bağımsız olarak açık-koyu döngüsüyle senkronize edildiği keşfedildi.
Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi Oftalmoloji Profesörü Ethan Buhr: “Bu, bir memelideki sirkadiyen ritimleri doğrudan kontrol eden göz dışındaki opsin fotoreseptörlerin ilk işlevsel gösterimidir.”
Buhr; memeliler geliştiğinde, gündüz veya gece olduğunu varsayarak beynin, vücudun tüm organlarını bilgilendirmeyi devraldığını söyledi. Ancak, bu çalışmanın, derinin; opsin gen ailesinin nöroposininin daha önce gizemli bir üyesini kullanarak kendi fotoreseptörlerini ifade ettiğini keşfettiğini söyledi.
Bu, cildin kendi başına bir tabakta kültürlendiğinde bile gündüz mü yoksa gece mi olduğunu algılayabileceği anlamına gelir.
UW Tıp Fakültesi Oftalmoloji Başkanı Profesör Russ Van Gelder: “Eğer kültürlenmiş cildi Seattle’dan Japonya’ya götürmeyi simüle ederseniz (ışığın zaman dilimlerindeki değişimlerini simüle ederek), cilt zaman diliminin değiştiğini ve nöropsin nedeniyle günler içinde yeni zaman dilimine adapte olduğunu tespit eder.”
Tıp için sonuçlar hala araştırılmaktadır. Diğer laboratuvarlardan yapılan araştırmalar; derideki önemli fizyolojinin sirkadiyen saatin kontrolü altında olduğunu göstermiştir. Örneğin, Nobel ödüllü Aziz Sancar’ın North Carolina Üniversitesi’ndeki ekibi; sabahın erken saatlerinde verilen ultraviyole ışığının, farelerde cilt kanseri başlatılmasında, öğleden sonra verilen ışıkla karşılaştırıldığında beş kat daha yüksek bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Bunun nedeni; cildin DNA hasarını onarma yeteneğindeki sirkadiyen değişimlerden kaynaklı olmasıdır.
Araştırmacılar; artık belirli ışığa maruz kaldığında cildin daha iyi iyileşip iyileşmediğini görmek istiyor.
Araştırmacı Richard Lang: “Araştırmamız halen devam etse de, günün belirli saatlerinde belirli ışık renklerinin cildin nasıl iyileşeceğini etkilediğini varsayıyoruz.”
Tıbbi pratiği geliştirmek için sirkadiyen ritimleri kullanma potansiyeli büyüyen bir çalışma alanıdır. Son zamanlarda yapılan çalışma; ilaç uygulamasının zaman veya gecenin belirli saatlerinde uygulanmasının ilaç etkinliğini önemli ölçüde etkileyebileceğini göstermiştir. Bu aynı gözlemin cilt aracılığı için geçerli olması muhtemeldir.
Bu çalışmada, araştırma ekibi; retinal fotoreseptörleri olmayan ve fonksiyonel olmayan bir melanopsin genine sahip fareler kullanmıştır. Normal olarak, retinal fotoreseptörler; beynin sirkadiyen saatini açık mı yoksa karanlık mı olduğunu bildirmek için melanopsin ile birleştirir. Deneysel fareler bu nedenle davranışlarını açık-koyu döngüsüyle senkronize edemedi. Bununla birlikte, bu hayvanların derisinin sirkadiyen ritimleri yerel açık-koyu döngüsüyle senkronize olarak kaldı. Bazı fareler şafakta, bazıları alacakaranlıkta uyanıyordu. Fareler normalde sadece gece çalışır, ancak bazıları hava kararmadan önce tekerlekleri üzerinde koşmaya başladılar. Ne olursa olsun, cilt açık-koyu döngüsünü algılamak ve zaman tutmak için nöropsin kullanabilirdi.
