Melaniny

Pod Melaniny medycyna rozumie własne pigmenty organizmu, które nadają skórze, włosom i oczom ich kolor. Melaniny są produkowane w tak zwanych melanocytach i uwalniane do otaczających komórek. U osób z pigmentacją pigment pełni rolę filtra UV.

Co to są melaniny?

Melaniny to czerwonawe, czarne i brązowe pigmenty. U ludzi barwią oczy, skórę i włosy. Melaniny występują również u zwierząt. W królestwie zwierząt określają kolor futra i piór. W kałamarnicach tworzą również barwnik w tuszu. Następuje enzymatyczne utlenianie do melanin. Materiałem wyjściowym do tej reakcji jest tak zwana tyrozyna.

U kręgowców biosynteza do produkcji melanin zachodzi w warstwie podstawnokomórkowej naskórka oraz w siatkówce oka. Komórki produkujące są również nazywane melanocytami i transportują pigmenty przez swoje dendryty do otaczających keratynocytów. U ludzi melanina występuje w dwóch różnych odmianach. Podczas gdy feomelanina ma brązowo-czerwony kolor, eumelanina jest brązowawo-czarna. Warianty o różnych kolorach są również znane jako allomelaniny i znajdują się w bakteriach, grzybach i roślinach.

Anatomia i budowa

W ludzkiej skórze i włosach melaniny występują w postaci mieszanych form eumelanin i feomelanin. Proporcje obu podgrup wraz z innymi czynnikami określają typ skóry osoby. Na przykład osoby o jasnorudych włosach, jasnej karnacji i piegach mają szczególnie wysoką zawartość feomelanin. Natomiast eumelaniny przeważają w czarnych włosach i ciemnej skórze. Eumelanina jest wytwarzana przez utlenianie aminokwasu tyrozyny.

Te melaniny są zatem pochodnymi tego samego syntetycznego szlaku, przez który przechodzi prekursor dopaminy L-Dopa. Z drugiej strony feomelanina zawiera siarkę. Allomelaniny występujące w roślinach i mikroorganizmach są otrzymywane z hydroksylobenzenów. W większości przypadków melaniny są związane z białkami lub przynajmniej połączone z lipidami.

Funkcja i zadania

Według dzisiejszej medycyny melaniny służą przede wszystkim do ochrony przed promieniowaniem UV. To założenie opiera się na obserwacji, że osoby o ciemnej karnacji są znacznie mniej narażone na rozwój czerniaka złośliwego, a tym samym raka czarnej skóry. Oprócz hormonu stymulującego, promieniowanie słoneczne pobudza również produkcję melaniny w melanocytach. Udowodniono, że melanina może działać jak filtr UV.

Energia promieniowania jest przekształcana w zwykłe ciepło podczas wewnętrznej przemiany. Elektronicznie wzbudzony stan cząsteczek jest przekształcany w stany wibracyjne podczas wewnętrznej przemiany. W ten sposób około 99 procent energii promieniowania może zostać unieszkodliwione. Życie cząsteczki w stanie wzbudzonym ulega skróceniu i nie mogą w ten sposób tworzyć się wolne rodniki. Ponieważ rude o bladej skórze są znacznie bardziej narażone na raka skóry niż osoby z pigmentacją, ochrona przeciwsłoneczna jest prawdopodobnie mniej skuteczna ze względu na rodzaj melaniny.

Pigmenty są wytwarzane w szorstkiej siateczce endoplazmatycznej melanocytów. Aminokwasowa tyrozynaza jest przechowywana w aparacie Golgiego melanocytów i zwężona w pęcherzykach. Tyrozyna migruje do tych pęcherzyków i rozpoczyna się proces dojrzewania. Z pomocą białka tyrozynaza staje się DOPA, a na końcu melaniną. Dojrzały melanosom migruje do dendrytów melanocytów i jest uwalniany do pięciu do ośmiu otaczających komórek. Proces ten jest aktywowany promieniowaniem UV lub hormonem MSH.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Przebarwienia to przebarwienia skóry. W tej chorobie nadmierne ilości pigmentu gromadzą się w naskórku. Dotyczy to tylko części skóry lub całego ciała. Przechowywane barwniki mogą być barwnikami własnymi organizmu lub pigmentami egzogennymi. Egzogenne osady występują na przykład w przypadku osadów węgla z tatuaży. Szczególną postacią przebarwień jest postać pozapalna.

Melanocyty nie są aktywowane przez światło słoneczne, ale raczej przez enzymy w ramach miejscowego zapalenia. Przeciwieństwem hiperpigmentacji nazywamy hipopigmentację. Tworzenie się barwnika melaniny jest zaburzone w kontekście wielu hipopigmentacji. Na przykład w albinizmie dochodzi do zaburzeń biosyntezy melaniny. Produkt pośredni biosyntezy melaniny traci swoją funkcjonalność, a konwersja do melaniny zostaje zakłócona. Z drugiej strony wrodzone przebarwienia znane są jako znamię. Znaki mogą wydawać się dobrze zdefiniowane lub nieregularne. Przy wyraźnie określonych znamionach zwykle nie ma ryzyka zwyrodnienia. Z drugiej strony rozlane znamiona lub te o wyjątkowo ciemnym kolorze mają tendencję do degeneracji.

Z czasem mogą przekształcić się w czerniaka, czyli raka czarnej skóry. Rak czarnej skóry jest złośliwym guzem melanocytów, który rozprzestrzenia przerzuty poprzez układ limfatyczny i krwionośny. W ponad połowie wszystkich przypadków czerniak rozwija się z nieregularnego znamienia komórkowego. Czerniaki złośliwe występują nie tylko na skórze. Struktury takie mogą się również rozwijać w błonach śluzowych narządów wewnętrznych lub na spojówce.

Te czerniaki błony śluzowej są jednak znacznie rzadsze niż czerniaki skóry. Osoby o jasnej karnacji są znacznie bardziej narażone na rozwój czerniaka na skórze, ponieważ nie mają filtra UV. Natomiast u osób z pigmentacją często rozwija się czerniak błony śluzowej, ponieważ ich błony śluzowe i spojówki nie są pigmentowane, a zatem nie są chronione przed promieniowaniem UV.