Меланин - это пигмент, который, помимо прочего, отвечает за цвет нашей кожи, волос или радужной оболочки глаз и защищает от вредного УФ-излучения. Но почему у одних людей больше меланина, а у других меньше? Каковы другие функции меланина и существуют ли заболевания, при которых эти пигменты являются аномальными?
Оглавление
- Меланин: виды
- Меланин: производство
- Меланин: факторы, регулирующие его производство
- Меланин: где его найти?
- Меланин: функции человека
- Меланин: функции у других видов
- Меланин: заболевания, связанные с аномальным количеством меланина
Меланин - это пигмент, который отвечает за цвет нашей кожи, волос и радужной оболочки наших глаз. Название красителей этой группы происходит от греческого слова «патока"что можно перевести как темный или коричневый.
Меланины обнаружены у людей, а также у других млекопитающих и животных, а также у беспозвоночных или даже у различных микроорганизмов. В каждом из упомянутых организмов пигменты этой группы выполняют разные функции, но одно можно сказать с уверенностью: это вещества с чрезвычайно важными функциями.
Меланин: виды
У человека есть три разных пигмента, принадлежащих к группе меланинов. Они есть:
- эумеланин: он имеет черно-коричневый цвет и его большая часть находится в организме,
- Феомеланин: краситель желтовато-красный,
- нейромеланин: эта форма естественного пигмента встречается в нервной системе, среди прочего в так называемом голубоватое пятно или черное вещество - оно вырабатывается нервными клетками, и в настоящее время его функция еще не совсем ясна.
Меланин: производство
Меланин вырабатывается в организме человека специальными клетками, называемыми меланоцитами. В основном они присутствуют в базальном слое эпидермиса.
Пигмент, производимый меланоцитами, накапливается в специальных пузырьках, называемых меланосомами. Со временем эти пузырьки транспортируются в более высокие слои кожи, в конечном итоге достигая области кератоноцитов - там, наконец, развертывается пигмент, который теперь может выполнять свои защитные функции.
Сам меланин вырабатывается в цикле сложных изменений, исходным субстратом которых является аминокислота тирозин. Главный фермент, участвующий в этих превращениях, известных как меланогенез, - это тирозиназа.
Меланин: факторы, регулирующие его производство
Определенные факторы могут стимулировать, а другие ингибировать процесс меланогенеза. Выработка меланина стимулируется ультрафиолетовым излучением - вот почему, когда мы загораем в летний сезон, наша кожа приобретает коричневатый оттенок (столь желанный некоторыми).
Другие вещества, которые могут увеличивать меланогенез, включают: альфа-меланотропный гормон (альфа-МСГ) и адренокортикотропин (АКТГ).
Среди факторов, которые могут препятствовать выработке натуральных пигментов, среди прочего, различные интерлейкины. Витамины, такие как витамин A или витамин B, а также минералы, такие как кальций или железо, также влияют на процесс образования меланина.
Меланин: где его найти?
Именно меланин зависит от того факта, что у некоторых из нас очень светлый цвет лица, в то время как у других исключительно темный цвет лица. На цвет кожи человека влияет количество содержащегося в ней меланина - больше всего он у чернокожих, у людей со светлой кожей - гораздо меньше.
Однако на окончательный цвет кожи влияет не только количество красителя, но и соотношение количества более темного эумеланина к гораздо более светлому феомеланину.
Волосы такие же, как и в случае с кожей. Когда они содержат большое количество пигмента, особенно эумеланина, они имеют темный цвет. Затем, когда в волосах данного человека преобладает феомеланин, возможно, что на его голове будут красноватые или светлые пряди.
Однако меланин также можно найти в других структурах тела. Уже упоминалось, что один из его типов - нейромеланин - присутствует в центральной нервной системе. Однако краситель также можно найти в:
- глазное яблоко (именно меланин отвечает за цвет наших радужных оболочек - темные радужные оболочки содержат много меланина, у людей с голубыми или зелеными глазами этого пигмента гораздо меньше)
- надпочечники (меланины присутствуют в ретикулярном слое этих органов)
- структуры внутреннего уха
Рекомендуемая статья:
Цвет глаз - статистика, наследование, таблицы цветов глазМеланин: функции человека
Для многих людей цвет волос или кожи чрезвычайно важен, но влияние на их цвет не является основной задачей меланина. Этот краситель в первую очередь предназначен для защиты кожи человека.
К сожалению, ультрафиолетовое излучение, достигающее солнечных лучей, вредно для наших клеток - оно может, среди прочего, спровоцировать повреждение ДНК, которое в худшем случае может привести к развитию рака.Именно здесь вступает в игру основная функция меланина - этот пигмент в первую очередь оказывает защитное действие от УФ-излучения.
Вышеупомянутая функция меланина возможна благодаря тому, что пигмент обладает способностью как поглощать, так и рассеивать ультрафиолетовое излучение.
Кроме того, энергия, которая будет поглощена меланином, может быть преобразована им в другую, что гораздо менее вредно для человеческого организма - речь идет о тепловой энергии.
Именно здесь может стать понятно, почему люди, живущие вблизи экватора, имеют гораздо более темный цвет лица, чем граждане нашей страны.
В таких регионах мира, как Африка, воздействие солнечной радиации намного больше, чем, например, в Польше.
Именно по этой причине у жителей экваториальной зоны кожа намного темнее - большое количество меланина в ней просто призвано защитить их от повышенного воздействия УФ-излучения.
Меланин действует как на кожу, так и на глаза. Краситель защищает нежные структуры глаза от воздействия ультрафиолета.
Чем больше меланина, тем ниже риск нанесения вреда ультрафиолетовому излучению - это объясняет, почему люди со светлыми глазами подвергаются повышенному риску развития различных заболеваний глаз, связанных с солнечным излучением.
Уже те функции меланина, о которых говорилось выше, несомненно, можно считать чрезвычайно важными.
На самом деле красители из этой группы, вероятно, имеют и другие, также ценные функции.
Возможно, они способны связывать и нейтрализовать различные тяжелые металлы. Эти зависимости еще недостаточно изучены, однако, среди прочего, заключается в том, что у пациентов с болезнью Паркинсона, у которых нейромеланин может быть истощен в центральной нервной системе, могут наблюдаться повышенные отложения железа в ткани мозга.
Меланин: функции у других видов
Полезные свойства меланина могут оценить не только люди, но и другие организмы. Например, у птиц перья, содержащие большое количество меланина, намного прочнее, чем перья с меньшим количеством пигментов.
Меланин также используют различные грибы - специфические, называемые радиотрофными, используют краситель для поглощения тепла, что позволяет им накапливать энергию, необходимую для жизненных процессов.
Некоторые микроорганизмы также могут использовать меланин, который, к сожалению, не приносит пользы людям. В патогенах меланин может быть фактором, с помощью которого они обманывают иммунную систему хозяина и, таким образом, не уничтожаются.
Другие патогены, благодаря меланину, могут быть более устойчивыми к лекарствам, будь то противогрибковые или антибактериальные.
Меланин: заболевания, связанные с аномальным количеством меланина
Наверное, не нужно никого убеждать в том, что роль меланина чрезвычайно важна. Однако с этим красителем могут быть связаны некоторые проблемы со здоровьем - они могут быть следствием как недостаточного количества меланина в организме, так и его избытка.
Состояние, при котором у пациента наблюдается аномально небольшое количество меланина, особенно в коже или волосах, известно как альбинизм (альбинизм).
Различают врожденное витилиго, которое является генетическим заболеванием и возникает в результате ферментативных нарушений белков, участвующих в меланогенезе. Однако витилиго также может быть приобретено и обычно связано с повреждением клеток, вырабатывающих пигмент, меланоцитов.
Однако различные явления могут возникать и в связи с избытком меланина.
В качестве примеров можно привести различные типы кожных поражений - например, наличие веснушек на коже связано с появлением участков, в которых присутствует повышенное количество меланина.
Пятна или пятна от чечевицы, такие как кофе и молоко, а также некоторые пигментные невусы, также появляются из-за местного накопления повышенного количества меланина.
Рак кожи - еще одна проблема, косвенно связанная с меланином. Самый опасный из них - злокачественная меланома - исходит от клеток, продуцирующих меланин - меланоцитов.
Рекомендуемая статья:
ГЕТЕРОХРОМИЯ, то есть разный цвет радужной оболочки глаза.Источники:
- Материалы Encyclopaedia Britannica, он-лайн доступ: https://www.britannica.com/science/melanin
- «Кожные болезни и болезни, передающиеся половым путем», С. Яблоньска, С. Маевски, Wyd. Медицинский PZWL, Варшава, 2010 г.
- Rzepka Z. et al., От тирозина до меланина: сигнальные пути и факторы, регулирующие меланогенез, Postepy Hig Med Dosw (онлайн), 2016; 70: 695-708
- Rok J. et al., Меланин - от меланоцитов к кератиноцитам, или как меланин переносится в коже, Ann. Акад. Med. Силы. 2012, 66, 1, 60–66
