Melanín je pigment, ktorý je zodpovedný okrem iného za farbu našej pokožky, vlasov alebo dúhoviek a chráni pred škodlivým UV žiarením. Prečo však niektorí ľudia majú viac melanínu a iní menej? Aké sú ďalšie funkcie melanínu a existujú choroby, pri ktorých sú tieto pigmenty abnormálne?
Obsah
- Melanín: typy
- Melanín: výroba
- Melanín: faktory, ktoré regulujú jeho produkciu
- Melanín: kde ho nájdeme?
- Melanín: Ľudské funkcie
- Melanín: Funkcie v iných druhoch
- Melanín: choroby spojené s abnormálnym množstvom melanínu
Melanín je pigment, ktorý je zodpovedný za farbu našej pokožky, vlasov a dúhoviek očí. Názov farbív z tejto skupiny pochádza z gréckeho slova „melasa„čo možno preložiť ako tmavá alebo hnedá.
Melaníny sa nachádzajú u ľudí, ale aj u iných cicavcov a iných zvierat, ako aj u bezstavovcov alebo dokonca v rôznych mikroorganizmoch. V každom zo spomenutých organizmov majú pigmenty z tejto skupiny inú funkciu, ale jedno sa dá povedať naisto: sú to látky s mimoriadne dôležitými funkciami.
Melanín: typy
U ľudí existujú tri rôzne pigmenty patriace do skupiny melanínov. Oni sú:
- eumelanín: má čiernohnedú farbu a máme ho najviac v tele,
- Feomelanín: žltkasto-červené farbivo,
- neuromelanín: táto forma prírodného pigmentu sa vyskytuje v nervovom systéme - možno ju nájsť okrem iného v tzv modrastá škvrna alebo čierna látka - je produkovaná nervovými bunkami a jej funkcia v súčasnosti stále nie je úplne jasná.
Melanín: výroba
Melanín je produkovaný v ľudskom tele špeciálnymi bunkami nazývanými melanocyty. Primárne sú prítomné v bazálnej vrstve epidermis.
Pigment produkovaný melanocytmi sa hromadí v špeciálnych vezikulách nazývaných melanozómy. V priebehu času sa tieto vezikuly transportujú do vyšších vrstiev kože a nakoniec sa dostanú do oblasti keratonocytov - tam sa nakoniec rozvinie pigment, ktorý od tej doby môže vykonávať svoje ochranné funkcie.
Samotný melanín sa produkuje v cykle zložitých zmien, ktorých východiskovým substrátom je aminokyselina tyrozín. Hlavným enzýmom podieľajúcim sa na týchto transformáciách, známym ako melanogenéza, je tyrozináza.
Melanín: faktory, ktoré regulujú jeho produkciu
Určité faktory môžu stimulovať a iné inhibovať proces melanogenézy. Produkcia melanínu je stimulovaná UV žiarením - preto, keď sa v letnej sezóne opaľujeme, získava naša pokožka hnedastý odtieň (niektorí si tak veľmi želajú).
Medzi ďalšie látky, ktoré môžu zvyšovať melanogenézu, patria alfa-melanotropický hormón (alfa-MSH) a adrenokortikotropín (ACTH).
Medzi faktory, ktoré môžu inhibovať produkciu prírodných pigmentov, patria okrem iného rôzne interleukíny. Na proces tvorby melanínu majú vplyv aj vitamíny, ako je vitamín A alebo vitamín B, ako aj minerály, ako je vápnik alebo železo.
Melanín: kde ho nájdeme?
Je to melanín, ktorý závisí od skutočnosti, že niektorí z nás majú veľmi svetlú farbu, zatiaľ čo iní majú výnimočne tmavú farbu. Farba ľudskej pokožky je ovplyvnená množstvom melanínu, ktoré obsahuje - najviac ho majú černosi, ľudia so svetlou pokožkou majú tohto pigmentu oveľa menej.
Na výslednú farbu pokožky však nemá vplyv iba množstvo farbiva, ale aj pomer množstva tmavšieho eumelanínu k oveľa svetlejšiemu feomelanínu.
Podobný vzťah ako v prípade pokožky sa týka vlasov. Ak obsahujú veľké množstvo pigmentu - najmä eumelanínu -, majú tmavú farbu. Potom, keď vo vlasoch danej osoby dominujú feomelaníny, je možné, že bude mať na hlave červenkasté alebo svetlé pramene.
Melanín sa však môže nachádzať aj v iných štruktúrach tela. Už bolo spomenuté, že jeden z jeho typov - neuromelanín - je prítomný v centrálnom nervovom systéme. Farbivo sa však nachádza aj v:
- očná buľva (to je melanín, ktorý je zodpovedný za farbu našich dúhoviek - tmavé dúhovky sú tie, ktoré obsahujú veľa melanínu, ľudia s modrými alebo zelenými očami majú tento pigment oveľa menej)
- nadobličky (melaníny sú prítomné v retikulárnej vrstve týchto orgánov)
- štruktúry vnútorného ucha
Odporúčaný článok:
Farba očí - štatistika, dedičstvo, tabuľky farieb očíMelanín: Ľudské funkcie
Pre veľa ľudí je farba vlasov alebo pokožky mimoriadne dôležitá, ale ovplyvnenie ich farby nie je primárnou úlohou melanínu. Toto farbivo je primárne určené na ochranu ľudskej pokožky.
UV žiarenie dopadajúce na slnečné lúče bohužiaľ nie je pre naše bunky zdravé - môže okrem iného provokovať poškodenie DNA, ktoré v najhoršom prípade môže viesť k rozvoju rakoviny.Tu prichádza na rad základná funkcia melanínu - tento pigment chráni predovšetkým pred UV žiarením.
Vyššie uvedená funkcia melanínu je možná vďaka skutočnosti, že pigment má schopnosť absorbovať aj rozptyľovať ultrafialové žiarenie.
Navyše energia, ktorá bude absorbovaná melanínom, sa ním môže premeniť na inú, ktorá je pre ľudské telo oveľa menej škodlivá - hovoríme o tepelnej energii.
Práve v tomto okamihu môže byť pochopiteľné, prečo majú ľudia žijúci v blízkosti rovníka oveľa tmavšiu farbu pleti ako občania našej krajiny.
V regiónoch sveta, ako je Afrika, je vystavenie slnečnému žiareniu oveľa väčšie ako napríklad v Poľsku.
Z tohto dôvodu majú obyvatelia rovníkovej zóny oveľa tmavšiu pokožku - veľké množstvo melanínu v nej prítomného ich má jednoducho chrániť pred zvýšeným vystavením UV žiareniu.
Melanín pôsobí na pokožku aj na oči. Farbivo chráni jemné štruktúry oka pred vystavením ultrafialovému žiareniu.
Čím viac melanínu, tým nižšie je riziko poškodenia UV žiarením - to je dôvod, prečo sú ľudia s jasnými očami vystavení zvýšenému riziku vzniku rôznych očných chorôb súvisiacich so slnečným žiarením.
Už tie funkcie melanínu, ktoré boli spomenuté vyššie, možno nepochybne považovať za mimoriadne dôležité.
V skutočnosti majú farbivá z tejto skupiny pravdepodobne aj iné, tiež cenné funkcie.
Je možné, že sú schopné viazať sa a tým neutralizovať rôzne ťažké kovy. Tieto závislosti ešte neboli dostatočne študované, okrem iného však spočíva v tom, že u pacientov s Parkinsonovou chorobou - kde môže dôjsť k úbytku neuromelanínu v centrálnom nervovom systéme - môže dôjsť k zvýšenému ukladaniu železa v mozgovom tkanive.
Melanín: Funkcie v iných druhoch
Prospešné vlastnosti melanínu môžu oceniť nielen ľudia, ale aj iné organizmy. Napríklad u vtákov je perie obsahujúce veľké množstvo melanínu oveľa odolnejšie ako perie s menším počtom pigmentov.
Melanín používajú aj rôzne plesne - špecifické, ktoré sa nazývajú rádiotrofické, používajú na absorbovanie tepla farbivo, ktoré im umožňuje akumulovať energiu potrebnú pre životné procesy.
Niektoré mikroorganizmy môžu tiež používať melanín, ktorý bohužiaľ nie je pre človeka prospešný. V patogénoch môže byť melanín faktorom, ktorým oklamú imunitný systém hostiteľa, a preto nebudú eliminované.
Ostatné patogény môžu byť vďaka melanínu odolnejšie voči liekom, či už sú protiplesňové alebo antibakteriálne.
Melanín: choroby spojené s abnormálnym množstvom melanínu
Asi nie je potrebné nikoho presviedčať, že úloha melanínu je mimoriadne dôležitá. S týmto farbivom však môžu súvisieť niektoré zdravotné problémy - môžu vyplývať jednak z nedostatočného množstva melanínu v tele, jednak z jeho nadbytku.
Stav, keď má pacient abnormálne malé množstvo melanínu, najmä v koži alebo vo vlasoch, je známy ako albinizmus (albinizmus).
Rozlišuje sa vrodené vitiligo, ktoré je genetickým ochorením a je výsledkom enzymatických porúch v proteínoch podieľajúcich sa na melanogenéze. Môže sa však tiež získať albinizmus, ktorý sa potom zvyčajne spája s poškodením buniek produkujúcich pigment, melanocytov.
V súvislosti s prebytkom melanínu sa však môžu objaviť aj rôzne javy.
Ako príklady je možné uviesť rôzne typy kožných lézií - napríklad prítomnosť pieh na koži je spojená s výskytom oblastí, kde je prítomné zvýšené množstvo melanínu.
Šošovicové škvrny alebo škvrny od kávy a mlieka, rovnako ako niektoré pigmentované névy, sa objavujú aj v dôsledku miestnej akumulácie zvýšeného množstva melanínu.
Rakovina kože je ďalším problémom, ktorý nepriamo súvisí s melanínom. Najnebezpečnejšia z nich - čo je malígny melanóm - pochádza z buniek produkujúcich melanín - melanocytov.
Odporúčaný článok:
HETEROCHROMIA, teda rôzne zafarbené dúhovky okaZdroje:
- Materiály Encyclopaedia Britannica, online prístup: https://www.britannica.com/science/melanin
- „Kožné choroby a pohlavné choroby“, S. Jabłońska, S. Majewski, Wyd. Medical PZWL, Varšava 2010
- Rzepka Z. a kol., Od tyrozínu k melanínu: signálne dráhy a faktory regulujúce melanogenézu, Postepy Hig Med Dosw (online), 2016; 70: 695-708
- Rok J. a kol., Melanín - od melanocytov po keratinocyty alebo ako sa melanín transportuje v koži, Ann. Acad. Med. Siles. 2012, 66, 1, 60–66
