Holandskí vedci preskúmali maz na pokožke ľudského plodu a novorodenca a na tomto základe pripravili syntetickú verziu - najprirodzenejšiu ochranu pokožky. Má pomôcť aj predčasne narodeným bábätkám a pri liečbe kožných chorôb.
Poznáme to všetci: keď sme dlhšie vo vode, pokožka sa nám zvraští. (Neprospieva jej však ani vysušenie a najmä dámy vyvíjajú obrovské úsilie, aby zostala prevlhčená a vláčna.)
Ako sa však s vlhkým prostredím maternice, kde trávi celé mesiace, vysporiadava ľudský plod?
Zázračný maz
Odpoveď: od piateho mesiaca tehotenstva to zabezpečuje maz označovaný ako vernix caseosa (VC), rozsah vylučovania z mazových žliaz však s približovaním sa k pôrodu klesá.
Vernix caseosa (lat.) sa dá preložiť približne ako „syrový náter". Je to výstižné - vosková biela látka VC syr do istej miery skutočne pripomína.
Skladá sa z kožného mazu a odumretých buniek pokožky (corneocyty). Prevažuje voda, sušina tvorí asi desatinu. A z nej 12 percent mastné kyseliny s rozvetvenými molekulovými reťazcami.
VC dovoľuje rast pokožky pred i po narodení. V maternici neprepúšťa vodu, takže pokožka dobre rastie aj vo vlhkých podmienkach. Po pôrode ju zvlhčuje a čistí - a dokonca hojí poranenia.
Novorodenec so stopami vernix caseosa na pokožke.
Foto: GNU File
Vodný ľudoop?
Plody a novorodenci ľudoopov na rozdiel od nás VC nemajú. A údajne ani nijaký iný suchozemský cicavec. Naopak VC majú niektoré morské cicavce, napríklad tulene.
Uvádza sa to ako podpora antropologickej hypotézy "vodného ľudoopa". Rozdiel medzi ľudskou líniou a ľudoopmi podľa nej sčasti spočíva v našom zžití sa s lesostepnou krajinou, v ktorej bolo veľa vodných tokov a plôch, pričom predmetní naši predkovia trávili veľa času brodeníms a vo vode pri získavaní potravy.
Novšie dlhodobé pozorovania ľudoopov priamo v teréne však naznačujú, že ani ony nemajú k vode až taký neprekonateľný odpor, ako si zoológovia i členovia širšej verejnosti dlho mysleli.
Prečítanie prírody...
VC chráni pokožku plodu vo vhkom a teplom prostredí maternice a umožňuje, aby sa mu vyvinula pokožka vhodná tiež pre chladnejšie, suchšie prostredie mimo nej, plné potenciálne nebezpečných mikróbov.
Joke Bouwstraovej a Robertovi Rissmannovi z Leidenskej univerzity (Holansko) sa teraz podarilo preskúmať zloženie VC do najmenších podrobností.
Využili merania pomocou röntgenovej difrakcie na holandsko-flámskych dráhach lúčových zväzkov DUBBLE, súčasti Europskeho zariadenia pre synchtrotrónové žiarenie (ESRF) vo francúzskom Grenoble.
(Pridruženou členskou krajinou ESRF je aj Slovensko, cez konzorcium CENTRALSYNC. Národným zástupcom je Slovenská technická univerzita v Bratislave. Popri SR je v konzorciu ČR Maďarsko, Poľsko je v ESRF samostatne.)
Práca na DUBBLE bádateľom umožnila presne stanoviť pomerné množstvá jednotlivých zložiek VC a podľa dĺžky reťazcov rozlíšiť jednotlivé komplexné molekuly. Corneocyty navyše skúmali aj elektrónovým mikroskopom, aby zistili veľkosť, tvar a obsah vody tejto zložky VC.
Molekuly lipidov mastných kyselín zväčša vyzerajú ako detská lízanka. Ich zaoblené konce obklopuje voda, „paličkami" sa združujú. VC obsahuje pestrú paletu lipidov, ktoré sa líšia dĺžkou molekulového reťazca.
Spôsob ich usporiadania sa okrem toho mení s teplotou. VC tak funguje rozlične na pokožke plodu v maternici a na pokožke novorodenca.
Je to podobné ako pri syre. Vyzerá a má inú konzistenciu i chuť, keď ho tepelne upravíme ako súčasť povedzme pizze v mikrovlnnej trúbe, a keď ho podávame v pôvodnom stave.
Celkový pohľad na ESRF. V prstenci obiehajúce elektróny produkujú intenzívne röntgenové lúče, ktoré potom slúžia vedcom v priľahlých laboratóriách na skúmanie stavby molekúl.
Foto: ESRF
Pohľad na DUBBLE v kruhovej pokusnej sále - vedci a technici sa tam pohybujú
na bicykloch, lebo obvod sály je 844 metrov.
Foto: ESRF
Krátky úsek DUBBLE.
Foto: ESRF
VC - to sú popri vode najmä corneocyty (C) ponorené v lipidových doménach (L). Šípky poukazujú na okrúhle štruktúry, ktoré sa tiež môžu vyskytnúť. Panel (a) znázorňuje určitú usporiadanosť VC, mierka je 10 mikrometrov (milióntin metra); panel (b) ukazuje hromadenie lipidového materiálu medzi corneocytmi, kde vytvára akési jazierka (LP), mierka je 5-milimetrov; šípka na paneli (c) ukazuje zrohovatenú obálku na hranici bunky, v ktorej tiež vidno vnútornú sieť keratínových vlákien, mierka je 1 mikrometer.
Foto: R. R. Rissmann
Lipidy VC medzi corneocytmi. Bunky majú hladké povrchy (CS), no medzibunkový lipidový materiál (L) sa javí heterogénny a pozorovať možno aj kruhové štruktúry (šípky). Panel (a) ukazuje bunkové povrchy (CS) s ostrovčekovitým vzorom (šípky) a medzibunkové lipidy (L); na paneli (b) šípka vo výreze ukazuje zriedka pozorovaný zlom v doštičkovej štruktúre; panel (c) ukazuje nahromadenee lipidov (LP) a kruhových štruktúr - mierky sú vždy 1 mikrometer.
Foto: R. R. Rissmann
...a jej úspešné okopírovanie
S týmito presnými poznatkami o zložkách VC a ich usporiadaní vedci pristúpili k syntéze umelej verzie. „Suroviny" získali z lanolínu, žltej mastnej zložky vlny - najčastejšie sa stretávame s ovčou.
Lanolín sa v súčasnosti používa pri ochrane pokožky dojčiacich matiek.
Z lanolínu izolovali lipidy, ktoré boli zložením najbližšie lipidom z VC. Na tomto základe vytvorili syntetický roztok.
Druhým krokom bolo pridanie syntetickej náhrady corneocytov, ktorú získali od iného bádateľa (M. H. M. Oudshoorn z Utrechtskej univerzity, Holandsko).
Vznikol krém. Röntgenové merania v ESRF aj svetelná mikroskopia potvrdili vysokú mieru podobnosti s VC. Vedci navyše mohli prakticky ľubovoľne meniť obsah vody a ďalších zložiek.
Syntetický krém zaradili do cyklu predklinických skúšok. Ukázalo sa, že má vynikajúce účinky na porušenú alebo nedostatočne vyvinutú pokožku. Po jeho nasadení sa rýchlo zahojila či dovyvinula. Ak kladné výsledky prinesú aj riadne klinické skúšky, umelá verzia VC zaiste nájde obrovské uplatnenie v medicíne i kozmetike.
Vývoj syntetickej náhrady VC bol témou doktorandskej (PhD.) práce Roberta Rissmanna, Joke Bouwstraová bola jednou z jeho školiteliek.
Hlavný zdroj: Komuniké European Synchrotron Radiation Facility zo 17. marca 2009.
