Меланин: видове и роля

Меланинът е пигмент, който е отговорен, наред с други неща, за цвета на кожата, косата или ирисите на очите и предпазва от вредното UV лъчение. Но защо някои хора имат повече меланин, а други по-малко? Какви са другите функции на меланина и има ли заболявания, при които тези пигменти са ненормални?

Съдържание

1. Меланин: видове
2. Меланин: производство
3. Меланин: фактори, които регулират производството му
4. Меланин: къде можем да го намерим?
5. Меланин: Функции на човека
6. Меланин: Функции при други видове
7. Меланин: заболявания, свързани с необичайни количества меланин

Меланинът е пигмент, който е отговорен за цвета на кожата, косата и ирисите на очите ни. Името на багрилата от тази група идва от гръцката дума "меласа"което може да се преведе като тъмно или кафяво.

Меланините се срещат при хората, но също така и при други бозайници и други животни, както и в безгръбначни или дори в различни микроорганизми. Във всеки от споменатите организми пигментите от тази група имат различна функция, но едно може да се каже със сигурност: те са вещества с изключително важни функции.

Меланин: видове

При хората има три различни пигмента, принадлежащи към групата на меланините. Те са:

• еумеланин: има черно-кафяв цвят и ние имаме по-голямата част от него в тялото,
• Феомеланин: жълтеникаво-червено багрило,
• невромеланин: тази форма на естествен пигмент се среща в нервната система - тя може да бъде открита, наред с други в т.нар синкаво петно ​​или черно вещество - то се произвежда от нервните клетки и в момента функцията му все още не е напълно ясна.

Меланин: производство

Меланинът се произвежда в човешкото тяло от специални клетки, наречени меланоцити. Те присъстват предимно в базалния слой на епидермиса.

Произвежданият от меланоцитите пигмент се натрупва в специални везикули, наречени меланозоми. С течение на времето тези везикули се транспортират до по-високите слоеве на кожата, като в крайна сметка достигат до зоната на кератоноцитите - там накрая се разгръща пигментът, който оттам нататък може да изпълнява своите защитни функции.

Самият меланин се произвежда в цикъл от сложни промени, чийто изходен субстрат е аминокиселината тирозин. Основният ензим, участващ в тези трансформации, известен като меланогенеза, е тирозиназата.

Меланин: фактори, които регулират производството му

Някои фактори могат да стимулират, а други да инхибират процеса на меланогенеза. Производството на меланин се стимулира от ултравиолетовите лъчи - ето защо, когато се слънчеви бани през летния сезон, кожата ни придобива кафеникав оттенък (толкова желан от някои).

Други вещества, които могат да увеличат меланогенезата, включват алфа-меланотропен хормон (алфа-MSH) и адренокортикотропин (ACTH).

Сред факторите, които могат да попречат на производството на естествени пигменти, са, наред с други, различни интерлевкини. Витамини, като витамин А или витамин В, както и минерали, като калций или желязо, също оказват влияние върху процеса на образуване на меланин.

Меланин: къде можем да го намерим?

От меланина зависи, че някои от нас имат много светъл тен, докато други имат изключително тъмен тен. Цветът на човешката кожа се влияе от количеството меланин в нея - чернокожите имат най-много от него, хората със светла кожа имат много по-малко от този пигмент.

Крайният цвят на кожата обаче се влияе не само от количеството багрило, но и от съотношението между количеството по-тъмен еумеланин и много по-светлия феомеланин.

Подобна връзка, както в случая с кожата, се отнася до косата. Когато съдържат големи количества пигмент - особено еумеланин - те имат тъмен цвят. Тогава, когато косата на даден човек е доминирана от феомеланин, възможно е той или тя да има червеникави или руси нишки на главата си.

Меланинът обаче може да се намери и в други структури на тялото. Вече беше споменато, че един от неговите видове - невромеланин - присъства в централната нервна система. Въпреки това, багрилото може да се намери и в:

• очна ябълка (именно меланинът е отговорен за цвета на нашите ириси - тъмните ириси са тези с много меланин, хората със сини или зелени очи имат много по-малко от този пигмент)
• надбъбречни жлези (меланините присъстват в ретикуларния слой на тези органи)
• структури на вътрешното ухо

Препоръчителна статия:

Цвят на очите - статистика, наследяване, таблици с цветове на очите

Меланин: Функции на човека

За много хора цветът на косата или кожата е изключително важен, но влиянието върху цвета им не е основната задача на меланина. Това багрило е предназначено основно за защита на човешката кожа.

За съжаление, UV лъчението, достигащо слънчевите лъчи, не е здравословно за нашите клетки - може, наред с други, провокират увреждане на ДНК, което в най-лошия случай може да доведе до развитие на тумор.Тук идва основната функция на меланина - пигментът оказва предимно защитен ефект срещу UV лъчението.

Гореспоменатата функция на меланина е възможна поради факта, че пигментът има способността както да абсорбира, така и да разсейва ултравиолетовото лъчение.

Освен това енергията, която ще бъде усвоена от меланина, може да бъде превърната от него в друга, която е много по-малко вредна за човешкото тяло - говорим за топлинна енергия.

Точно в този момент може да стане разбираемо защо хората, които живеят близо до екватора, имат много по-тъмен тен от гражданите на нашата страна.

В региони по света като Африка излагането на слънчева радиация е много по-голямо, отколкото например в Полша.

Поради тази причина жителите на екваториалната зона имат много по-тъмна кожа - големите количества меланин, присъстващи в нея, просто имат за цел да ги предпазят от повишено излагане на UV лъчение.

Меланинът действа както върху кожата, така и върху очите. Боята предпазва деликатните структури на окото от излагане на ултравиолетова радиация.

Колкото повече меланин, толкова по-малък е рискът от UV лъчение да ни навреди - ето защо хората със светли очи са изложени на повишен риск от развитие на различни очни заболявания, свързани със слънчевата радиация.

Вече тези функции на меланин, които бяха споменати по-горе, несъмнено могат да се считат за изключително важни.

Всъщност багрилата от тази група вероятно имат други, също ценни функции.

Възможно е те да са способни да свързват и по този начин да неутрализират различни тежки метали. Тези зависимости все още не са достатъчно проучени, но е, че при пациенти с болестта на Паркинсон - където невромеланинът може да бъде изчерпан в централната нервна система - може да има повишено отлагане на желязо в мозъчната тъкан.

Меланин: Функции при други видове

Полезните свойства на меланина могат да бъдат оценени не само от хората, но и от други организми. Например, при птиците перата, съдържащи големи количества меланин, са много по-трайни от тези с по-малко пигменти.

Меланинът се използва и от различни гъби - специфични, наречени радиотрофни, използват багрило за абсорбиране на топлина, което им позволява да акумулират енергията, необходима за жизнените процеси.

Някои микроорганизми също могат да използват меланин, който за съжаление не е полезен за хората. При патогените меланинът може да бъде фактор, чрез който те да заблудят имунната система на гостоприемника и по този начин да не бъдат елиминирани.

Други патогени, благодарение на меланина, могат да бъдат по-устойчиви на лекарства, независимо дали са противогъбични или антибактериални.

Меланин: заболявания, свързани с необичайни количества меланин

Вероятно няма нужда да убеждаваме никого, че ролята на меланина е изключително важна. Въпреки това, някои здравословни проблеми могат да бъдат свързани с това багрило - те могат да са резултат както от недостатъчното количество меланин в тялото, така и от излишъка му.

Състоянието, при което пациентът има необичайно малки количества меланин, особено в кожата или косата, е известно като албинизъм (албинизъм).

Разграничава се вроденото витилиго, което е генетично заболяване и е резултат от ензимни нарушения в протеините, участващи в меланогенезата. Витилиго обаче също може да бъде придобито и тогава обикновено се свързва с увреждане на клетките, произвеждащи пигмент, меланоцитите.

Въпреки това, различни явления могат да се появят и във връзка с излишък на меланин.

Като примери тук могат да бъдат дадени различни видове кожни лезии - например наличието на лунички по кожата е свързано с появата на области, в които има повишени количества меланин.

Петната от леща или петна от кафе и мляко, както и някои пигментирани невуси, също се появяват поради локалното натрупване на увеличени количества меланин.

Ракът на кожата е друг проблем, който косвено е свързан с меланина. Най-опасният от тях - който е злокачествен меланом - произлиза от клетки, произвеждащи меланин - меланоцити.

Препоръчителна статия:

ХЕТЕРОХРОМИЯ, т.е.различните цветни ириси на окото

Източници:

1. Материали на Енциклопедия Британика, онлайн достъп: https://www.britannica.com/science/melanin
2. „Кожни заболявания и болести, предавани по полов път“, S. Jabłońska, S. Majewski, Wyd. Medical PZWL, Варшава 2010
3. Rzepka Z. et al., От тирозин до меланин: сигнални пътища и фактори, регулиращи меланогенезата, Postepy Hig Med Dosw (онлайн), 2016; 70: 695-708
4. Rok J. et al., Меланин - от меланоцита до кератиноцита, или как меланинът се транспортира в кожата, Ann. Акад. Med. Силес. 2012, 66, 1, 60–66

За автора

Лък. Томаш Нецки Възпитаник на медицинския факултет в Медицинския университет в Познан. Почитател на полското море (за предпочитане се разхожда по бреговете му със слушалки в ушите), котки и книги. В работата с пациентите той се фокусира върху това да ги слуша винаги и да прекарва толкова време, колкото им е необходимо.