Кальмары, осьминоги, каракатицы, амфибии и ящерицы-хамелеоны относятся к числу животных, которые в мгновение ока могут изменить цвет кожи в зависимости от внешних обстоятельств. Все благодаря тому, что на их коже присутствуют фоторецепторы, которые работают независимо от мозга. Фоторецепторы являются частью группы белков, известных как опсины. У млекопитающих тоже есть опсины – они присутствуют в сетчатке. Эти светочувствительные фотопигменты отвечают за цветовое зрение (конусные опсины) и зрение при тусклом свете (родопсин). Ранее исследователи уже высказывали предположение о том, что опсины могут присутствовать не только в сетчатке. Однако доказать это не удавалось.

Исследование, результаты которого опубликованы в Current Biology, говорит о том, что тип опсина, известный как нейропсин, присутствует в волосяных фолликулах мышей и синхронизирует циркадные часы кожи с циклом «свет-темнота», независимо от глаз или мозга. «Это первая функциональная демонстрация фоторецепторов опсина вне глаза, непосредственно контролирующих циркадные ритмы у млекопитающих», – сказал автор исследования Этан Бур, доцент, профессор офтальмологии в Медицинской школе Университета Вашингтона.

Ранее считалось, что с ходом эволюции мозг взял на себя функцию информирования всех органов тела о времени суток. Но последний эксперимент выявил, что кожа экспрессирует собственные фоторецепторы, используя ранее неисследованный тип семейства генов опсина – нейропозин. Это означает, что кожа сама может четко определять время суток, без подсказок мозга или глаз.

Предыдущие исследования уже показывали, что важные физиологические функции кожи контролируются циркадными ритмами. Например, работа группы нобелевского лауреата Азиза Санкара из университета Северной Каролины продемонстрировала, что ультрафиолетовое излучение, полученное ранним утром, в пять раз сильнее воздействовало на возникновение рака кожи у мышей по сравнению с тем же светом, полученным в конце дня, из-за циркадных изменений в способности кожи восстанавливать повреждения ДНК.

Потенциал использования циркадных ритмов для улучшения медицинской практики является передовой и набирающей популярность областью исследований. Недавняя работа показала, что время приема лекарств в определенные часы дня или ночи может оказать существенное влияние на эффективность лекарств. Вполне вероятно, что это же наблюдение относится и к кожным заболеваниям.