Melaninok: felépítés, funkció és betegségek

Az orvostudományban a melaninok a testben természetesen termelődő pigmentek, amelyek a bőr, haj és a színüket szemezi. A melaninok a melanociták nevű sejtekben termelődnek, és felszabadulnak a környező sejtekbe. Pigmentált embereknél a pigment felveszi az UV-szűrő szerepét.

Mik azok a melaninok?

A melaninok vöröses, fekete és barna pigmentek. Az embereknél színezik a szemet, bőr és a haj. A melaninok állatokban is megtalálhatók. Az állatoknál meghatározzák a szőr és a toll színét. A tintahalban a tinta pigmentjét is alkotják. A melaninok képződéséhez enzimatikus oxidáció megy végbe. Ennek a reakciónak a kiindulási anyaga az úgynevezett tirozin. Gerinceseknél a melaninok előállításához szükséges bioszintézis az epidermisz bazális sejtrétegében és a szem retinájában zajlik. A termelő sejteket melanocitáknak is nevezik, és a pigmenteket dendritjeiken keresztül a környező keratinocitákba szállítják. Emberben melanin két különböző változatban létezik. Míg a feomelanin barnásvörös színű, az eumelanin barnásfekete színű. A különböző színű változatokat allomelanineknek is nevezik, és ezekben találhatók baktériumok, gombák és növények.

Anatómia és felépítés

Az emberben bőr és a hajA melaninok az eumelaninok és a feomelaninok hibridjeiként vannak jelen. A két alcsoport arányai, más tényezőkkel együtt, meghatározzák az emberi bőr típusát. Például a nagyon vörös hajú, világos bőrű és szeplős embereknél különösen magas a feomelanin tartalom. Ezzel szemben az eumelaninok túlsúlyban vannak a fekete hajú és sötét bőrű embereknél. Az eumelanin a tirozin aminosav oxidációjával jön létre. Ezek a melaninok tehát ugyanazon szintetikus útvonal származékai, mint a dopamin prekurzor L-dopa áthalad. A feomelanin viszont tartalmaz kén. A növényekben és mikroorganizmusokban található allomelaninok hidroxilbenzolokból származnak. A legtöbb esetben a melaninok fehérjéhez kötődnek, vagy legalábbis kapcsolódnak hozzájuk lipidek.

Funkció és szerepek

A kortárs orvoslás szerint a melaninok elsősorban az ellen védekeznek UV sugárzás. Ezt a feltételezést megelőzi az a megfigyelés, hogy a sötét bőrű embereknél lényegesen ritkábban alakulnak ki rosszindulatú melanomák, és így a fekete bőr rák. A stimuláló hormon mellett a napsugárzás is serkenti a melanin melanocitákban. A melanin kimutatták, hogy az UV-szűrő szerepét tölti be. A sugárzó energia belső átalakítás során puszta hővé alakul át. Elektronikusan gerjesztett állapota molekulák következésképpen rezgésállapotokká alakul át a belső átalakulás során. A sugárzási energia körülbelül 99 százaléka ily módon ártalmatlanná tehető. A molekula élettartama gerjesztett állapotban rövidül, és szabad gyökök nem képződhetnek ily módon. Mivel a sápadt bőrű vörös hajúak aránytalanul nagyobb a bőr kockázatával rák mint a pigmentált emberek, a melanin típusuk által biztosított fényvédelem valószínűleg kevésbé hatékony. A pigmenttermelés a melanocyták durva endoplazmatikus retikulumában történik. A melanociták Golgi-készülékében az aminosav tirozinázt tárolják és vezikulákba szétválasztják. A tirozin ezekbe a vezikulákba vándorol és megindul az érési folyamat. Egy fehérje segítségével a tirozináz DOPA-val, végül melaninná válik. Egy érett melanoszóma a melanociták dendritjeibe vándorol, és felszabadul az öt-nyolc körülvevő sejtbe. Ezt a folyamatot a UV sugárzás vagy az MSH ​​hormon.

Betegségek

A hiperpigmentáció a bőr túlpigmentációja. Ebben a betegségben a túlzott pigment lerakódik az epidermiszben. Vagy csak a bőr egyes részei, vagy az egész test érintett. A lerakódott pigmentek lehetnek a test saját pigmentjei vagy exogén pigmentek. Exogén lerakódások fordulnak elő például a szén tetoválásból származó lerakódások. A hiperpigmentáció speciális formája a gyulladás utáni formában van jelen. Ebben az esetben a melanocitákat nem a napfény, hanem az aktiválja enzimek a lokális kontextusában gyulladás. A hiperpigmentáció ellentétét hipopigmentációnak nevezzük. A melanin pigment képződése sok hipopigmentáció esetén zavart okoz. Ban ben albinizmuspéldául rendellenességek fordulnak elő a melanin bioszintézisében. A melanin bioszintézis közbenső terméke elveszíti funkcionalitását, és a melaninná történő átalakulás zavart szenved. A veleszületett hiperpigmentáció másrészt anyajegy. A vakondok egyértelműen elhatárolhatók vagy szabálytalan megjelenésűek lehetnek. Az egyértelműen körülhatárolt anyajegyek általában nincsenek kitéve a degeneráció veszélyének. A diffúz anyajegyek vagy a rendkívül sötét színűek viszont hajlamosak a degenerációra. Idővel melanomákká, azaz fekete bőrré fejlődhetnek rák. Fekete bőrrák a melanociták rosszindulatú daganata, amely terjed metasztázisok a nyirok és vér rendszerek. Az esetek több mint felében melanóma szabálytalanból ered anyajegyet sejt nevus. A rosszindulatú melanomák nemcsak a bőrön fordulnak elő. Ilyen képződmények kialakulhatnak a belső szervek vagy a kötőhártya. Ezek a nyálkahártya melanómák azonban sokkal ritkábbak, mint a bőr melanómái. A világos bőrűeknek aránytalanul nagyobb a fejlődésük kockázata melanóma UV-szűrők hiánya miatt. Ezzel szemben a pigmentált embereknél gyakran nyálkahártya melanomák alakulnak ki, mivel nyálkahártyájuk és kötőhártya nem pigmentáltak, ezért hiányzik az UV-védelem.