اشعه فرابنفش تغییرات خطرناک در سلولها ایجاد میکند
به گزارش خبرگزاری آنا؛ پرتوهای فرابنفش بخشی از طیف نور خورشید هستند که با چشم انسان دیده نمیشوند، اما اثرات زیستی قابل توجهی دارند. این پرتوها با ایجاد تغییرات شیمیایی در مولکولهای حیاتی سلول، بهویژه مولکولهای حامل اطلاعات ژنتیکی، میتوانند روند طبیعی فعالیت سلولها را مختل کنند. پژوهشهای علمی نشان دادهاند که یکی از مهمترین پیامدهای افزایش دریافت اشعه فرابنفش، ایجاد آسیب در DNA یا همان مادهای است که دستورالعملهای عملکرد سلول را در خود ذخیره میکند. اگر این آسیبها بهدرستی ترمیم نشوند، احتمال ایجاد جهشهای ژنتیکی و اختلال در کنترل رشد سلولی افزایش پیدا میکند.
پرتوهای فرابنفش چگونه به بدن میرسند؟
براساس گزارش منتشر شده در سایت «سازمان جهانی بهداشت» (WHO)؛ پرتوهای فرابنفش بخشی از تابش الکترومغناطیسی خورشید هستند که طول موج کوتاهتری نسبت به نور مرئی دارند. این پرتوها به سه گروه اصلی تقسیم میشوند: «فرابنفش نوع اِی» (UVA)، «فرابنفش نوع بی» (UVB) و «فرابنفش نوع سی» (UVC).
بخش عمده پرتوهای UVC توسط لایههای بالایی جو جذب میشود و معمولاً به سطح زمین نمیرسد. با این حال، دو نوع دیگر یعنی UVA و UVB نقش مهمی در اثرات زیستی ناشی از نور خورشید دارند. پرتوهای UVA توانایی نفوذ بیشتری در پوست دارند و بیشتر با ایجاد استرس اکسیداتیو مرتبط هستند.
در مقابل، پرتوهای UVB انرژی بیشتری دارند و میتوانند مستقیماً ساختار DNA را تغییر دهند. این تغییرات ممکن است باعث ایجاد خطا در اطلاعات ژنتیکی سلول شوند؛ خطاهایی که در شرایط طبیعی توسط سیستمهای ترمیمی بدن اصلاح میشوند، اما در مواجهه شدید یا طولانیمدت ممکن است باقی بمانند.
آسیب اشعه فرابنفش از DNA آغاز میشود
DNA ساختاری پیچیده در هسته سلول است که اطلاعات لازم برای ساخت پروتئینها و تنظیم فعالیتهای حیاتی بدن را ذخیره میکند. هرگونه تغییر در این ساختار میتواند بر عملکرد سلول اثر بگذارد.
طبق مقاله چاپ شده در «پاب مد» (Pub Med)؛ یکی از مهمترین آسیبهایی که اشعه فرابنفش ایجاد میکند، تشکیل «دایمرهای پیریمیدینی» (Pyrimidine Dimers) است. این تغییر زمانی رخ میدهد که دو واحد سازنده DNA در اثر انرژی پرتو فرابنفش بهصورت غیرطبیعی به یکدیگر متصل میشوند. این اتصال اشتباه، مسیر خواندن اطلاعات ژنتیکی را مختل میکند و ممکن است هنگام تکثیر DNA، خطاهایی ایجاد شود.
سلولها برای مقابله با چنین آسیبهایی از سازوکارهایی استفاده میکنند. در این فرآیند، بخش آسیبدیده DNA شناسایی، حذف و با یک توالی سالم جایگزین میشود. با این حال، توانایی ترمیم DNA نامحدود نیست. زمانی که میزان آسیب از ظرفیت ترمیم سلول بیشتر شود، سلول ممکن است وارد مسیرهای غیرطبیعی شود؛ از جمله توقف رشد، مرگ سلولی یا در شرایط خاص، تبدیل شدن به سلولی با رفتار کنترلنشده.
وقتی سلولها تحت فشار قرار میگیرند
اثر اشعه فرابنفش تنها به آسیب مستقیم DNA محدود نمیشود. این پرتوها میتوانند با افزایش تولید مولکولهای واکنشپذیر در سلول، تعادل شیمیایی طبیعی آن را بر هم بزنند.
«استرس اکسیداتیو» (Oxidative Stress) زمانی رخ میدهد که میزان مولکولهای اکسیدکننده در سلول بیشتر از توان سیستمهای دفاعی آنتیاکسیدانی باشد. این وضعیت میتواند علاوه بر DNA، به پروتئینها و غشاهای سلولی نیز آسیب وارد کند.
سلولهای بدن دارای ترکیبات دفاعی مختلفی هستند که برای خنثی کردن این مولکولهای آسیبرسان فعالیت میکنند. اما مواجهه مکرر با سطوح بالای پرتو فرابنفش میتواند باعث افزایش فشار بر این سیستمهای دفاعی شود. تداوم این شرایط ممکن است مسیرهای مولکولی مرتبط با التهاب، پیری سلولی و اختلال عملکرد بافتها را فعال کند.
ارتباط اشعه فرابنفش با تغییرات ژنتیکی
یکی از مهمترین نگرانیهای علمی درباره افزایش تابش فرابنفش، ارتباط آن با ایجاد جهشهای ژنتیکی است. «سازمان جهانی بهداشت» در گزارش دیگری معتقد است که بسیاری از جهشها بیاثر هستند، اما برخی از آنها میتوانند عملکرد ژنهایی را که رشد و تقسیم سلول را کنترل میکنند، تغییر دهند.
در سلولهای سالم، مجموعهای از ژنها وظیفه کنترل چرخه سلولی را بر عهده دارند. برخی ژنها از تقسیم بیش از حد سلول جلوگیری میکنند و برخی دیگر در شناسایی و حذف سلولهای آسیبدیده نقش دارند. اگر آسیبهای ناشی از فرابنفش باعث تغییر در این ژنها شود، کنترل طبیعی رشد سلولی ممکن است مختل شود.
به همین دلیل، قرار گرفتن طولانیمدت در معرض پرتوهای فرابنفش یکی از عوامل شناختهشده افزایش خطر ابتلا به سرطانهای پوستی است. این خطر بهویژه زمانی افزایش پیدا میکند که آسیبهای DNA بارها تکرار شوند و فرصت کافی برای ترمیم کامل وجود نداشته باشد.
پوست؛ نخستین سد دفاعی در برابر فرابنفش
پوست نخستین بافتی است که با پرتوهای فرابنفش تماس پیدا میکند و برای مقابله با این تهدید، سیستمهای دفاعی مختلفی دارد. طبق مقاله چاپ شده در «نشریه ملی سرطان آمریکا» (National Cancer Institute)؛ یکی از این سازوکارها تولید «ملانین» (Melanin) است؛ رنگدانهای که توسط سلولهای تخصصی پوست تولید میشود و بخشی از انرژی پرتو فرابنفش را جذب میکند. افزایش تولید ملانین در پاسخ به نور خورشید همان چیزی است که به شکل تیرهتر شدن پوست پس از آفتاب گرفتن دیده میشود.
همچنین سلولهای پوستی دارای شبکهای از پروتئینهای ترمیمکننده DNA هستند که تلاش میکنند آسیبهای ایجادشده را اصلاح کنند. اما این سیستمها نمیتوانند تمام آسیبها را در شرایط مواجهه شدید جبران کنند.
راهکارهای علمی برای کاهش آسیب فرابنفش
شاخص فرابنفش، معیاری برای نشان دادن شدت تابش فرابنفش در یک منطقه مشخص است و افزایش آن نشاندهنده نیاز بیشتر به اقدامات محافظتی است
محافظت در برابر اشعه فرابنفش به معنای حذف کامل تماس با نور خورشید نیست؛ زیرا نور خورشید نقشهایی مهم در فرآیندهای زیستی بدن دارد. هدف اصلی، کاهش مواجهه بیش از حد و جلوگیری از آسیب تجمعی است.
استفاده از ضدآفتابهای مناسب یکی از روشهای مؤثر برای کاهش اثرات پرتوهای UVA و UVB محسوب میشود. این محصولات با ایجاد یک لایه محافظ روی پوست، میزان نفوذ پرتوها را کاهش میدهند. همچنین استفاده از پوشش مناسب، کاهش حضور طولانیمدت در معرض تابش شدید خورشید و توجه به شاخص فرابنفش (UV Index) از دیگر روشهایی هستند که میتوانند میزان آسیب را کاهش دهند.
شاخص فرابنفش، معیاری برای نشان دادن شدت تابش فرابنفش در یک منطقه مشخص است و افزایش آن نشاندهنده نیاز بیشتر به اقدامات محافظتی است.
از پیری سلولی تا تغییر عملکرد بافتها
تأثیر اشعه فرابنفش تنها به آسیبهای آشکار پوستی محدود نمیشود، بلکه میتواند فرآیندهای درون سلول را نیز در طول زمان تغییر دهد. یکی از پیامدهای مهم مواجهه طولانیمدت با این پرتوها، افزایش سرعت «پیری سلولی» (Cellular aging) است؛ حالتی که در آن سلول توانایی تقسیم و بازسازی طبیعی خود را از دست میدهد، اما همچنان در بافت باقی میماند.
سلولهای پیرشده میتوانند موادی را ترشح کنند که محیط اطراف خود را تحت تأثیر قرار میدهد و زمینه ایجاد التهاب مزمن را فراهم میکند. این التهاب طولانیمدت یکی از عواملی است که در کاهش کیفیت عملکرد بافتها نقش دارد.
در پوست، این فرآیند با کاهش تولید کلاژن و تغییر ساختار پروتئینهای نگهدارنده پوست همراه میشود. کلاژن یکی از پروتئینهای اصلی حفظ استحکام و انعطافپذیری پوست است و تخریب آن در اثر تابش فرابنفش میتواند باعث ایجاد چینوچروک و کاهش توان بازسازی پوست شود.
پژوهشگران این نوع تغییرات را بخشی از «پیری نوری» (Photoaging) میدانند؛ فرآیندی که در آن نور فرابنفش بهعنوان یک عامل محیطی، سرعت تغییرات وابسته به افزایش سن در پوست را افزایش میدهد.
واکنش پیچیده سلولها در برابر آسیبهای محیطی
دانشمندان تأکید میکنند که اثر اشعه فرابنفش یک فرآیند ناگهانی نیست، بلکه نتیجه تجمع آسیبهای کوچک و تکرارشوندهای است که در طول زمان بر سلولها وارد میشوند
سلولهای بدن برای حفظ پایداری خود، شبکهای از پاسخهای دفاعی را فعال میکنند. زمانی که DNA در اثر اشعه فرابنفش آسیب میبیند، سلول ابتدا تلاش میکند این آسیب را شناسایی و اصلاح کند. یکی از پروتئینهای مهم در این فرآیند، «پروتئین سرکوبگر تومور» (Tumor Suppressor Protein) است که در کنترل چرخه سلولی نقش دارد. این پروتئینها به سلول کمک میکنند تا پیش از تقسیم، آسیبهای ژنتیکی را بررسی کند و در صورت وجود نقص جدی، از تکثیر سلول جلوگیری شود.
اما اگر آسیبهای DNA گسترده باشند یا سازوکارهای کنترل سلولی دچار اختلال شوند، سلول ممکن است با وجود داشتن تغییرات ژنتیکی به تقسیم خود ادامه دهد. این شرایط میتواند احتمال شکلگیری سلولهای غیرطبیعی را افزایش دهد.
به همین دلیل، دانشمندان تأکید میکنند که اثر اشعه فرابنفش یک فرآیند ناگهانی نیست، بلکه نتیجه تجمع آسیبهای کوچک و تکرارشوندهای است که در طول زمان بر سلولها وارد میشوند.
آگاهی؛ نخستین لایه دفاع در برابر فرابنفش
افزایش سطح اشعه فرابنفش یک تهدید قابل مشاهده نیست؛ زیرا این پرتوها بدون ایجاد نشانه فوری میتوانند تغییراتی را در سلولها آغاز کنند. بسیاری از آسیبهای ناشی از آن در طول سالها تجمع پیدا میکنند و زمانی آشکار میشوند که فرآیندهای سلولی تغییرات قابل توجهی کرده باشند. شناخت عملکرد اشعه فرابنفش در سطح ژن و سلول نشان میدهد که محافظت از بدن تنها به جلوگیری از آفتابسوختگی محدود نمیشود، بلکه به حفظ سلامت عمیقترین ساختارهای زیستی انسان مربوط است.
انتهای پیام/
