Melanin: typy a role

Melanin je pigment, který je mimo jiné zodpovědný za barvu naší pokožky, vlasů a duhovek očí a chrání před škodlivým UV zářením. Proč ale někteří lidé mají více melaninu a jiní méně? Jaké jsou další funkce melaninu a existují nějaká onemocnění, při kterých jsou tyto pigmenty abnormální?

Obsah

1. Melanin: typy
2. Melanin: výroba
3. Melanin: faktory, které regulují jeho produkci
4. Melanin: kde ho můžeme najít?
5. Melanin: Lidské funkce
6. Melanin: Funkce u jiných druhů
7. Melanin: nemoci spojené s abnormálním množstvím melaninu

Melanin je pigment, který je zodpovědný za barvu naší pokožky, vlasů a duhovek očí. Název barviv z této skupiny pochází z řeckého slova „melasa"který lze přeložit jako tmavý nebo hnědý.

Melaniny se vyskytují u lidí, ale také u jiných savců a jiných zvířat, stejně jako u bezobratlých nebo dokonce v různých mikroorganismech. V každém ze zmíněných organismů mají pigmenty z této skupiny jinou funkci, ale lze říci jistě jednu věc: jsou to látky s mimořádně důležitými funkcemi.

Melanin: typy

U lidí existují tři různé pigmenty patřící do skupiny melaninů. Oni jsou:

• eumelanin: má černohnědou barvu a většinu z toho máme v těle,
• Feomelanin: žlutavě červené barvivo,
• neuromelanin: tato forma přírodního pigmentu se vyskytuje v nervovém systému - lze ji najít mimo jiné v tzv namodralá skvrna nebo černá látka - je produkována nervovými buňkami a její funkce v současné době stále není zcela jasná.

Melanin: výroba

Melanin je v lidském těle produkován speciálními buňkami zvanými melanocyty. Jsou primárně přítomny v bazální vrstvě epidermis.

Pigment produkovaný melanocyty se hromadí ve speciálních váčcích zvaných melanosomy. V průběhu času jsou tyto vezikuly transportovány do vyšších vrstev kůže a nakonec se dostanou do oblasti keratonocytů - tam se nakonec nasadí pigment, který od té doby může vykonávat své ochranné funkce.

Samotný melanin je produkován v cyklu komplexních změn, jejichž výchozím substrátem je aminokyselina tyrosin. Hlavním enzymem zapojeným do těchto transformací, známým jako melanogeneze, je tyrosináza.

Melanin: faktory, které regulují jeho produkci

Některé faktory mohou stimulovat a jiné inhibovat proces melanogeneze. Produkce melaninu je stimulována UV zářením - to je důvod, proč když se v létě opalujeme, získává naše pokožka nahnědlý odstín (někteří si to tolik přejí).

Mezi další látky, které mohou zvyšovat melanogenezi, patří alfa-melanotropický hormon (alfa-MSH) a adrenokortikotropin (ACTH).

Mezi faktory, které mohou inhibovat produkci přírodních pigmentů, patří mimo jiné různé interleukiny. Na proces tvorby melaninu mají vliv také vitamíny, jako je vitamin A nebo vitamin B, stejně jako minerály, jako je vápník nebo železo.

Melanin: kde ho můžeme najít?

Závisí na melaninu, že někteří z nás mají velmi světlou pleť, zatímco jiní mají výjimečně tmavou pleť. Barva lidské kůže je ovlivněna množstvím melaninu, který obsahuje - černí lidé ho mají nejvíce, lidé se světlou kůží mají tohoto pigmentu mnohem méně.

Konečná barva kůže je ovlivněna nejen množstvím barviva, ale také poměrem množství tmavšího eumelaninu k mnohem světlejšímu feomelaninu.

Vlasy jsou stejné jako v případě kůže. Pokud obsahují velké množství pigmentu - zejména eumelaninu -, mají tmavou barvu. Poté, když ve vlasech dané osoby dominuje feomelanin, je možné, že bude mít na hlavě načervenalé nebo blonďaté prameny.

Melanin však lze nalézt také v jiných strukturách těla. Již bylo zmíněno, že jeden z jeho typů - neuromelanin - je přítomen v centrálním nervovém systému. Barvivo však lze nalézt také v:

• oční bulva (to je melanin, který je zodpovědný za barvu našich duhovek - tmavé duhovky jsou ty, které mají hodně melaninu, lidé s modrými nebo zelenými očima mají tohoto pigmentu mnohem méně)
• nadledviny (melaniny jsou přítomny v retikulární vrstvě těchto orgánů)
• struktury vnitřního ucha

Doporučený článek:

Barva očí - statistiky, dědičnost, tabulky barev očí

Melanin: Lidské funkce

Pro mnoho lidí je barva vlasů nebo pokožky nesmírně důležitá, ale ovlivnění jejich barvy není primárním úkolem melaninu. Toto barvivo je primárně určeno k ochraně lidské kůže.

Bohužel UV záření dopadající na sluneční paprsky není pro naše buňky zdravé - může mimo jiné vyvolat poškození DNA, které v nejhorším případě může vést k rozvoji rakoviny.Zde vstupuje do hry základní funkce melaninu - tento pigment má především ochranný účinek proti UV záření.

Výše uvedená funkce melaninu je možná díky skutečnosti, že pigment má schopnost jak absorbovat, tak rozptylovat ultrafialové záření.

Energii absorbovanou melaninem lze navíc přeměnit na jinou, která je pro lidské tělo mnohem méně škodlivá - mluvíme o tepelné energii.

Právě v tomto okamžiku může být pochopitelné, proč lidé, kteří žijí v blízkosti rovníku, mají mnohem tmavší pleť než občané naší země.

V oblastech světa, jako je Afrika, je vystavení slunečnímu záření mnohem větší než například v Polsku.

Z tohoto důvodu mají obyvatelé rovníkové zóny mnohem tmavší pokožku - velké množství melaninu v ní obsažené je má jednoduše chránit před zvýšeným vystavením UV záření.

Melanin působí na pokožku i na oči. Barvivo chrání jemné struktury oka před vystavením ultrafialovému záření.

Čím více melaninu, tím nižší je riziko poškození UV zářením - proto jsou lidé se světlýma očima vystaveni zvýšenému riziku vzniku různých očních chorob souvisejících se slunečním zářením.

Již funkce melaninu, které byly zmíněny výše, lze bezpochyby považovat za nesmírně důležité.

Ve skutečnosti mají barviva z této skupiny pravděpodobně další, také cenné funkce.

Je možné, že jsou schopné vázat se a tak neutralizovat různé těžké kovy. Tyto závislosti ještě nebyly dostatečně prozkoumány, nicméně spočívá v tom, že u pacientů s Parkinsonovou chorobou - kde může být neuromelanin vyčerpán v centrálním nervovém systému - může dojít ke zvýšenému ukládání železa v mozkové tkáni.

Melanin: Funkce u jiných druhů

Příznivé vlastnosti melaninu mohou ocenit nejen lidé, ale i jiné organismy. Například u ptáků je peří obsahující velké množství melaninu mnohem odolnější než peří s menším množstvím pigmentů.

Melanin využívají také různé druhy hub - radiotrofní, které používají barvivo k absorpci tepla, což jim umožňuje akumulovat energii potřebnou pro životní procesy.

Některé mikroorganismy mohou také používat melanin, což bohužel není pro člověka prospěšné. U patogenů může být melanin faktorem, při kterém oklamou imunitní systém hostitele, a proto nebudou eliminovány.

Jiné patogeny mohou být díky melaninu odolnější vůči lékům, ať už jsou antifungální nebo antibakteriální.

Melanin: nemoci spojené s abnormálním množstvím melaninu

Pravděpodobně není třeba nikoho přesvědčovat, že role melaninu je nesmírně důležitá. S tímto barvivem však mohou souviset některé zdravotní problémy - mohou být důsledkem jak nedostatečného množství melaninu v těle, tak jeho přebytku.

Stav, kdy má pacient abnormálně malé množství melaninu, zejména v kůži nebo vlasech, je známý jako albinismus (albinismus).

Rozlišuje se vrozené vitiligo, které je genetickým onemocněním a je výsledkem enzymatických poruch proteinů podílejících se na melanogenezi. Lze však také získat albinismus, který je obvykle spojen s poškozením buněk produkujících pigment, melanocytů.

V souvislosti s nadbytkem melaninu se však mohou objevit také různé jevy.

Jako příklady lze uvést různé typy kožních lézí - například přítomnost pih na kůži je spojena s výskytem oblastí, kde je přítomno zvýšené množství melaninu.

Čočkové skvrny nebo skvrny typu kávového mléka, stejně jako některé pigmentované névy, se také objevují kvůli místní akumulaci zvýšeného množství melaninu.

Rakovina kůže je dalším problémem, který nepřímo souvisí s melaninem. Nejnebezpečnější z nich - což je maligní melanom - pochází z buněk produkujících melanin - melanocytů.

Doporučený článek:

HETEROCHROMIA, tj. Různě zbarvené duhovky oka

Prameny:

1. Materiály Encyclopaedia Britannica, online přístup: https://www.britannica.com/science/melanin
2. „Kožní nemoci a sexuálně přenosné nemoci“, S. Jabłońska, S. Majewski, Wyd. Medical PZWL, Varšava 2010
3. Rzepka Z. a kol., Od tyrosinu k melaninu: signální dráhy a faktory regulující melanogenezi, Postepy Hig Med Dosw (online), 2016; 70: 695-708
4. Rok J. a kol., Melanin - od melanocytu po keratinocyt nebo jak je melanin transportován v kůži, Ann. Acad. Med. Siles. 2012, 66, 1, 60–66

O autorovi

Luk. Tomasz Nęcki Absolvent lékařské fakulty na Lékařské univerzitě v Poznani. Milovník polského moře (nejvíce ochotně se procházel podél jeho břehů se sluchátky v uších), kočky a knihy. Při práci s pacienty se zaměřuje na to, že je vždy poslouchá a tráví tolik času, kolik potřebují.