Melanine: Structură, funcție și boli

În medicină, melaninele sunt pigmenții produși în mod natural în organism care dau piele, păr și ochii culoarea lor. Melaninele sunt produse în celule numite melanocite și eliberate în celulele din jur. La persoanele pigmentate, pigmentul ia rolul unui filtru UV.

Ce sunt melaninele?

Melaninele sunt pigmenți roșiatici, negri și maro. La oameni, ei colorează ochii, piele și păr. Melaninele se găsesc și la animale. La animale, ele determină culoarea blănii și a penelor. La calmar, formează și pigmentul de cerneală. Pentru a forma melanine are loc o oxidare enzimatică. Materialul de plecare al acestei reacții este așa-numita tirozină. La vertebrate, biosinteza pentru producerea de melanine are loc în stratul de celule bazale al epidermei și în retina ochilor. Celulele producătoare sunt numite și melanocite și transportă pigmenții prin dendritele lor către keratinocitele din jur. În oameni, melanină există în două variante diferite. În timp ce feomelanina are o culoare roșie maroniu, eumelanina are o culoare negru maroniu. Variantele de altă culoare sunt numite și alomelanine și se găsesc în bacterii, ciuperci și plante.

Anatomie și structură

În om piele și păr, melaninele sunt prezente ca hibrizi ai eumelaninelor și feomelaninelor. Proporțiile celor două subgrupuri, împreună cu alți factori, determină tipul de piele umană. De exemplu, persoanele cu părul foarte roșu, pielea deschisă și pistruii au un conținut deosebit de ridicat de feomelanine. În schimb, eumelaninele predomină la persoanele cu păr negru și piele închisă la culoare. Eumelanina se formează prin oxidarea aminoacizilor tirozină. Aceste melanine sunt deci derivate ale aceleiași căi sintetice pe care dopamina precursorul L-dopa trece prin. Pe de altă parte, feomelanina conține sulf. Alomelaninele găsite în plante și microorganisme sunt derivate din hidroxilbenzeni. În majoritatea cazurilor, melaninele sunt legate de proteine ​​sau cel puțin legate de acestea lipide.

Funcția și rolurile

Conform medicinei contemporane, melaninele servesc în primul rând pentru a proteja împotriva Radiație UV. Această ipoteză este precedată de observația că persoanele cu pielea închisă la culoare au în mod semnificativ mai puține șanse să dezvolte melanoame maligne și, astfel, pielea neagră. cancer. Pe lângă hormonul stimulator, expunerea la soare stimulează și producția de melanină în melanocite. Melanina s-a demonstrat că joacă rolul unui filtru UV. Energia radiantă este transformată în simplă căldură într-o conversie internă. Starea excitată electronic a molecule în consecință, se transformă în stări vibraționale în timpul conversiei interne. Aproximativ 99% din energia radiației poate fi inofensivă în acest fel. Durata de viață a moleculei în starea excitată este scurtată și radicalii liberi nu se pot forma în acest fel. Deoarece roșcatele cu pielea palidă au un risc disproporționat de mare de piele cancer decât persoanele pigmentate, protecția solară oferită de tipul lor de melanină este probabil mai puțin eficientă. Producția de pigmenți are loc în reticulul endoplasmatic aspru al melanocitelor. În aparatul Golgi al melanocitelor, aminoacidul tirosinază este stocat și sechestrat în vezicule. Tirozina migrează în aceste vezicule și începe un proces de maturare. Cu ajutorul unei proteine, tirosinaza devine DOPA și în cele din urmă melanină. Un melanozom matur migrează în dendritele melanocitelor și este eliberat în cinci până la opt celule din jur. Acest proces este activat de Radiație UV sau hormonul MSH.

Boli

Hiperpigmentarea este suprapigmentarea pielii. În această boală, pigmentul excesiv este depus în epidermă. Fie sunt afectate doar părți ale pielii sau întregul corp. Pigmenții depuși pot fi fie pigmenții proprii ai corpului, fie pigmenți exogeni. Depozitele exogene apar, de exemplu, cu carbon depozite din tatuaje. O formă specială de hiperpigmentare este prezentă în forma postinflamatorie. În acest caz, melanocitele nu sunt activate de lumina soarelui, ci de enzime în contextul local inflamaţie. Opusul hiperpigmentării se numește hipopigmentare. Formarea pigmentului melanina este perturbată în contextul multor hipopigmentări. În albinism, de exemplu, tulburările apar în biosinteza melaninei. Un produs intermediar al biosintezei melaninei își pierde funcționalitatea și conversia în melanină este perturbată. Hiperpigmentarea congenitală, pe de altă parte, este cunoscută ca semn de naștere. Alunițele pot fi fie clar delimitate, fie neregulate în aspect. Alunițele clar delimitate nu sunt de obicei expuse riscului degenerării. Alunitele difuze sau cele cu o culoare extrem de închisă, pe de altă parte, sunt predispuse la degenerare. În timp, se pot dezvolta în melanoame, adică pielea neagră cancer. Negru cancer de piele este o tumoare malignă a melanocitelor care se răspândește metastaze prin limfatic și sânge sisteme. În peste jumătate din cazuri, melanom apare dintr-un neregulat nev nevul celular. Melanoamele maligne nu apar doar pe piele. Astfel de formațiuni se pot dezvolta și în membranele mucoase ale organe interne sau pe conjunctivă. Cu toate acestea, aceste melanoame ale mucoasei sunt mult mai rare decât melanoamele pielii. Oamenii cu pielea deschisă au un risc disproporționat de mare de a se dezvolta melanom pielii din cauza lipsei de filtre UV. În schimb, persoanele pigmentate dezvoltă adesea melanoame mucoase, deoarece membranele mucoase și conjunctivă nu sunt pigmentate și, prin urmare, nu au protecție UV.