Melaniny

Pod Melaniny medicína rozumí vlastním pigmentům těla, které dodávají pokožce, vlasům a očím jejich barvu. Melaniny jsou produkovány v tzv. Melanocytech a uvolňovány do okolních buněk. U pigmentovaných lidí převezme pigment UV filtr.

Co jsou melaniny?

Melaniny jsou načervenalé, černé a hnědé pigmenty. U lidí zbarvují oči, pokožku a vlasy. Melaniny se také vyskytují u zvířat. V říši zvířat určují barvu srsti a peří. V chobotnicích také vytvářejí barvivo v inkoustu. Probíhá enzymatická oxidace za vzniku melaninů. Výchozím materiálem pro tuto reakci je tzv. Tyrosin.

U obratlovců probíhá biosyntéza produkce melaninů ve vrstvě bazálních buněk epidermis a v sítnici očí. Produkující buňky se také nazývají melanocyty a transportují pigmenty prostřednictvím svých dendritů do okolních keratinocytů. U lidí melanin přichází ve dvou různých variantách. Zatímco pheomelanin má nahnědlou červenou barvu, eumelanin je nahnědlá černá. Různé barevné varianty jsou také známé jako alomelaniny a nacházejí se v bakteriích, houbách a rostlinách.

Anatomie a struktura

V lidské kůži a ve vlasech jsou melaniny přítomny jako smíšené formy eumelaninů a feomelaninů. Poměry těchto dvou podskupin spolu s dalšími faktory určují typ pleti osoby. Například lidé s jasně červenými vlasy, světlou pokožkou a pihy mají zvláště vysoký obsah phomeomelaninů. Naproti tomu eumelaniny převládají v černých vlasech a tmavé kůži. Eumelanin je produkován oxidací aminokyseliny tyrosinu.

Tyto melaniny jsou tedy deriváty stejné syntetické dráhy, kterou prochází dopaminový prekurzor L-Dopa. Na druhé straně obsahuje feomelanin síru. Alomelaniny, které se nacházejí v rostlinách a mikroorganismech, se získávají z hydroxylbenzenů. Ve většině případů jsou melaniny vázány na proteiny nebo alespoň vázány na lipidy.

Funkce a úkoly

Podle dnešního léku slouží melaniny především k ochraně před UV zářením. Tento předpoklad je založen na pozorování, že u lidí s tmavou pletí je významně méně pravděpodobné, že se vyvinou maligní melanom, a tím i rakovina černé kůže. Kromě stimulačního hormonu stimuluje sluneční záření také produkci melaninu v melanocytech. Bylo prokázáno, že melanin může působit jako UV filtr.

Energie záření se při vnitřní transformaci transformuje na pouhé teplo. Elektronicky vzrušený stav molekul se během vnitřní transformace transformuje do vibračních stavů. Tímto způsobem může být zneškodněno asi 99 procent radiační energie. Život molekuly ve vzrušeném stavu je zkrácen a takto se nemohou tvořit volné radikály. Vzhledem k tomu, že rusovlásky s bledou pokožkou jsou vystaveny mnohem vyššímu riziku rakoviny kůže než pigmentovaní lidé, je ochrana proti slunci pravděpodobně díky jejich melaninovému typu méně účinná.

Pigmenty se vyrábějí v hrubém endoplazmatickém retikulu melanocytů. Aminokyselinová tyrosináza je uložena v Golgiho aparátu melanocytů a zúžena ve vesikulách. Tyrosin migruje do těchto vezikul a začíná proces zrání. S pomocí proteinu se tyrosináza stává DOPA a nakonec melanin. Zralý melanosom migruje do dendritů melanocytů a je uvolňován do pěti až osmi okolních buněk. Tento proces je aktivován UV zářením nebo hormonem MSH.

Zde najdete své léky

Nemoci

Hyperpigmentace je nadměrná pigmentace kůže. Při této nemoci se v epidermis hromadí nadměrné množství pigmentu. Jsou postiženy pouze části kůže nebo celé tělo. Uložená barviva mohou být buď vlastní barviva těla nebo exogenní pigmenty. Exogenní depozity se vyskytují například u uhlíkových depozitů z tetování. Zvláštní formou hyperpigmentace je forma zánětlivá.

Melanocyty nejsou aktivovány slunečním zářením, ale spíše enzymy jako součást lokálního zánětu. Opak hyperpigmentace se nazývá hypopigmentace. Tvorba pigmentového melaninu je narušena v souvislosti s mnoha hypopigmentacemi. Například v albinismu dochází k poruchám v biosyntéze melaninu. Meziprodukt biosyntézy melaninu ztrácí svou funkčnost a je narušena přeměna na melanin. Vrozená hyperpigmentace je naproti tomu známá jako mateřské znaménko. Rodné značky se mohou zdát dobře definované nebo nepravidelné. U jasně definovaných mateřských znamének obvykle nehrozí degenerace. Difuzní mateřská znaménka nebo ty s extrémně tmavou barvou mají naopak tendenci k degeneraci.

Časem se mohou vyvinout v melanom, který je rakovinou černé kůže. Rakovina černé kůže je maligní nádor melanocytů, který šíří metastázy přes lymfatický systém a krevní systém. Ve více než polovině všech případů se melanom vyvíjí z nepravidelného nevusu buněčných nevusů. Maligní melanomy se nestávají jen na kůži. Takové struktury se mohou také vyvíjet ve sliznicích vnitřních orgánů nebo na spojivce.

Tyto mukózní melanomy jsou však mnohem méně běžné než kožní melanomy. Spravedliví lidé jsou vystaveni mnohem většímu riziku vzniku melanomu na své kůži, protože nemají UV filtr. Naproti tomu u pigmentovaných lidí se často vyvinou slizniční melanomy, protože jejich sliznice a spojivky nejsou pigmentovány, a proto nejsou chráněny před UV zářením.