Melaninas: tipai ir vaidmuo

Melaninas yra pigmentas, kuris, be kita ko, atsakingas už mūsų odos, plaukų ar akių rainelių spalvą ir apsaugo nuo žalingos UV spinduliuotės. Bet kodėl vieni žmonės turi daugiau melanino, kiti - mažiau? Kokios yra kitos melanino funkcijos ir ar yra kokių nors ligų, kurioms esant šie pigmentai yra nenormalūs?

Turinys

1. Melaninas: tipai
2. Melaninas: gamyba
3. Melaninas: veiksniai, reguliuojantys jo gamybą
4. Melaninas: kur mes galime jį rasti?
5. Melaninas: žmogaus funkcijos
6. Melaninas: kitų rūšių funkcijos
7. Melaninas: ligos, susijusios su nenormaliu melanino kiekiu

Melaninas yra pigmentas, atsakingas už mūsų odos, plaukų spalvą ir akių raineles. Šios grupės dažiklių pavadinimas kilęs iš graikų kalbos žodžio "melasa"kuris gali būti išverstas kaip tamsus arba rudas.

Melaninų yra žmonių, bet ir kitų žinduolių bei kitų gyvūnų, taip pat bestuburių ar net įvairių mikroorganizmų. Kiekviename iš minėtų organizmų šios grupės pigmentai atlieka skirtingą funkciją, tačiau tikrai galima pasakyti vieną dalyką: tai medžiagos, atliekančios nepaprastai svarbias funkcijas.

Melaninas: tipai

Žmonėse yra trys skirtingi pigmentai, priklausantys melaninų grupei. Jie yra:

• eumelaninas: jis yra juodai rudos spalvos ir jo turime daugiausia kūne,
• Pheomelaninas: gelsvai raudoni dažai,
• neuromelaninas: ši natūralaus pigmento forma atsiranda nervų sistemoje - ją galima rasti, be kitų vadinamojoje melsva dėmė ar juoda medžiaga - ją gamina nervinės ląstelės ir šiuo metu jos funkcija vis dar nėra visiškai aiški.

Melaninas: gamyba

Melaniną žmogaus organizme gamina specialios ląstelės, vadinamos melanocitais. Jų daugiausia yra baziniame epidermio sluoksnyje.

Melanocitų gaminamas pigmentas kaupiasi specialiose pūslelėse, vadinamose melanosomomis. Laikui bėgant šios pūslelės yra gabenamos į aukštesnius odos sluoksnius, galiausiai pasiekiančios keratonocitų plotą - ten galiausiai dislokuojamas pigmentas, kuris nuo tada gali atlikti savo apsaugines funkcijas.

Pats melaninas gaminamas sudėtingų pokyčių cikle, kurio pradinis substratas yra aminorūgštis tirozinas. Pagrindinis fermentas, dalyvaujantis šiose transformacijose, žinomas kaip melanogenezė, yra tirozinazė.

Melaninas: veiksniai, reguliuojantys jo gamybą

Tam tikri veiksniai gali skatinti melanogenezės procesą. Melanino gamybą skatina UV spinduliuotė - štai kodėl, kai deginamės vasaros sezonu, oda įgauna rusvą atspalvį (kai kurių taip norisi).

Tarp kitų medžiagų, kurios gali padidinti melanogenezę, yra: alfa-melanotropinis hormonas (alfa-MSH) ir adrenokortikotropinas (AKTH).

Tarp veiksnių, kurie gali slopinti natūralių pigmentų gamybą, yra, be kita ko, įvairių interleukinų. Vitaminai, tokie kaip vitaminas A ar vitaminas B, taip pat mineralai, tokie kaip kalcis ar geležis, taip pat turi įtakos melanino susidarymo procesui.

Melaninas: kur mes galime jį rasti?

Būtent melaninas priklauso nuo to, kad kai kurie iš mūsų yra labai šviesios, kiti - ypač tamsios spalvos. Žmogaus odos spalvai įtakos turi jame esantis melanino kiekis - juodaodžiai jo turi daugiausiai, šviesios odos žmonės turi daug mažiau šio pigmento.

Tačiau galutinei odos spalvai įtakos turi ne tik dažų kiekis, bet ir tamsesnio eumelanino kiekio ir daug lengvesnio feomelanino santykis.

Plaukai yra tokie patys kaip ir odos atveju. Kai juose yra didelis kiekis pigmento - ypač eumelanino -, jie turi tamsią spalvą. Tada, kai tam tikro žmogaus plaukuose vyrauja feomelaninas, gali būti, kad jam ant galvos bus rausvos ar šviesiaplaukės sruogos.

Tačiau melanino galima rasti ir kitose kūno struktūrose. Jau minėta, kad centrinėje nervų sistemoje yra vienas iš jo tipų - neuromelaninas. Tačiau dažų taip pat galima rasti:

• akies obuolys (būtent melaninas yra atsakingas už mūsų rainelių spalvą - tamsūs vilkdalgiai turi daug melanino, žmonės su mėlynomis ar žaliomis akimis turi daug mažiau šio pigmento)
• antinksčiai (šių organų tinkliniame sluoksnyje yra melaninų)
• vidinės ausies struktūros

Rekomenduojamas straipsnis:

Akių spalva - statistika, paveldėjimas, akių spalvų lentelės

Melaninas: žmogaus funkcijos

Daugeliui žmonių plaukų ar odos spalva yra nepaprastai svarbi, tačiau įtakos jų spalvai nėra pagrindinė melanino užduotis. Šie dažai pirmiausia skirti apsaugoti žmogaus odą.

Deja, saulės spindulius pasiekianti UV spinduliuotė nėra sveika mūsų ląstelėms - ji, be kitų, gali sukelti DNR pažeidimus, kurie blogiausiu atveju gali sukelti vėžio vystymąsi.Čia atsiranda esminė melanino funkcija - šis pigmentas pirmiausia veikia apsaugą nuo UV spindulių.

Minėta melanino funkcija yra įmanoma dėl to, kad pigmentas turi galimybę sugerti ir išsklaidyti ultravioletinę spinduliuotę.

Be to, melanino absorbuojama energija gali ją paversti kita, kuri yra daug mažiau kenksminga žmogaus organizmui - mes kalbame apie šiluminę energiją.

Būtent šiuo metu gali tapti suprantama, kodėl šalia pusiaujo gyvenantys žmonės turi daug tamsesnę veido spalvą nei mūsų šalies piliečiai.

Tokiuose pasaulio regionuose kaip Afrika saulės spinduliuotė yra daug didesnė nei, pavyzdžiui, Lenkijoje.

Dėl šios priežasties pusiaujo zonos gyventojai turi daug tamsesnę odą - joje esantis didelis melanino kiekis yra tiesiog skirtas apsaugoti juos nuo padidėjusio UV spindulių poveikio.

Melaninas veikia tiek odą, tiek akis. Dažai apsaugo subtilias akies struktūras nuo ultravioletinių spindulių poveikio.

Kuo daugiau melanino, tuo mažesnė rizika, kad ultravioletinė spinduliuotė gali mums pakenkti - štai kodėl žmonėms su ryškiomis akimis yra didesnė rizika susirgti įvairiomis akių ligomis, susijusiomis su saulės spinduliuote.

Jau tos melanino funkcijos, kurios buvo paminėtos aukščiau, neabejotinai gali būti laikomos nepaprastai svarbiomis.

Iš tikrųjų šios grupės dažai tikriausiai turi ir kitų, taip pat vertingų funkcijų.

Gali būti, kad jie sugeba surišti ir taip neutralizuoti įvairius sunkiuosius metalus. Šios priklausomybės dar nėra pakankamai ištirtos, tačiau, be kita ko, yra tai, kad pacientams, sergantiems Parkinsono liga - ten, kur neuromelaninas gali būti išeikvotas centrinėje nervų sistemoje, smegenų audinyje gali padidėti geležies nusėdimas.

Melaninas: kitų rūšių funkcijos

Naudingas melanino savybes gali įvertinti ne tik žmonės, bet ir kiti organizmai. Pavyzdžiui, paukščiams plunksnos, kuriose yra didelis kiekis melanino, yra daug patvaresnės nei turinčios mažiau pigmentų.

Melaniną taip pat naudoja įvairūs grybai - specifiniai, vadinami radiotrofiniais, naudoja dažus dažams sugerti šilumą, kurie leidžia kaupti gyvybiniams procesams reikalingą energiją.

Kai kurie mikroorganizmai taip pat gali naudoti melaniną, kuris, deja, nėra naudingas žmonėms. Ligos sukėlėjams melaninas gali būti veiksnys, dėl kurio jie apgaus šeimininko imuninę sistemą ir nebus pašalinti.

Kiti patogenai, melanino dėka, gali būti atsparesni vaistams, nesvarbu, ar jie yra priešgrybeliniai, ar antibakteriniai.

Melaninas: ligos, susijusios su nenormaliu melanino kiekiu

Turbūt nereikia nieko įtikinti, kad melanino vaidmuo yra be galo svarbus. Tačiau kai kurie sveikatos sutrikimai gali būti susiję su šiais dažais - jų priežastis gali būti tiek nepakankamas melanino kiekis organizme, tiek jo perteklius.

Būklė, kai pacientas turi nenormaliai mažą melanino kiekį, ypač odoje ar plaukuose, yra žinomas kaip albinizmas (albinizmas).

Išskiriamas įgimtas vitiligo, kuris yra genetinė liga ir atsiranda dėl fermentinių baltymų, dalyvaujančių melanogenezėje, sutrikimų. Tačiau vitiligo taip pat gali įgyti ir paprastai būna susijęs su pigmentą gaminančių ląstelių - melanocitų - pažeidimu.

Tačiau įvairūs reiškiniai gali atsirasti ir dėl melanino pertekliaus.

Kaip pavyzdžius, čia galima pateikti įvairių tipų odos pažeidimus - pavyzdžiui, strazdanų buvimas ant odos yra susijęs su vietovių, kuriose yra padidėjęs melanino kiekis, atsiradimu.

Lęšio dėmės ar dėmės, tokios kaip kava ir pienas, taip pat kai kurie pigmentiniai nevi, taip pat atsiranda dėl vietinio padidėjusio melanino kiekio kaupimosi.

Odos vėžys yra dar viena netiesiogiai su melaninu susijusi problema. Pavojingiausia iš jų - piktybinė melanoma - gaunama iš melaniną gaminančių ląstelių - melanocitų.

Rekomenduojamas straipsnis:

HETEROCHROMIJA, t. Y. Skirtingų spalvų akių rainelės

Šaltiniai:

1. „Encyclopaedia Britannica“ medžiaga, internetinė prieiga: https://www.britannica.com/science/melanin
2. „Odos ligos ir lytiškai plintančios ligos“, S. Jabłońska, S. Majewski, Wyd. Medicinos PZWL, Varšuva 2010 m
3. Rzepka Z. ir kt., Nuo tirozino iki melanino: signalizacijos keliai ir melanogenezę reguliuojantys veiksniai, Postepy Hig Med Dosw (internetinis puslapis), 2016; 70: 695-708
4. Rok J. ir kt., Melaninas - iš melanocito į keratinocitą arba kaip melaninas pernešamas odoje, Ann. Akad. Med. Siles. 2012, 66, 1, 60–66

Apie autorių

Nusilenkti. Tomasz Nęcki Medicinos fakulteto absolventas Poznanės medicinos universitete. Žavisi Lenkijos jūra (pageidautina, kad jos pakrantėse vaikštai su ausinėmis ausyse), katėmis ir knygomis. Dirbdamas su pacientais, jis sutelkia dėmesį į tai, kad visada jų klausytųsi ir praleistų tiek laiko, kiek jiems reikia.