Produkce melaninu, který se vyskytuje prostřednictvím specializovaných bazálních buněk v epidermis, melanocytech, slouží primárně k ochraně kůže a buněčných jader kožních buněk před škodlivou UV složkou na slunci. Melanocyty jsou schopné syntetizovat kožní pigmentový melanin z neesenciální proteinogenní aminokyseliny L-tyrosinu. Za druhé, individuální složení melaninů ovlivňuje barvu vlasů a očí.
Co je produkce melaninu?
Biokatalytická syntéza melaninu melanocyty se nazývá produkce melaninu. Melanocyty jsou umístěny přímo na bazální membráně, nejnižší vrstvě horní kůže (epidermis) a zásobují keratinocyty pigmentovým melaninem, přičemž jeden melanocyt dodává několik keratinocytů současně prostřednictvím buněčných rozšíření (dendritů).
Keratinocyty postupně migrují z bazální membrány do horní vrstvy kůže v průběhu svého 28denního životního cyklu, kde jsou exfoliovány jako malé nadržené destičky.
Produkce melaninů melaninu je hlavně řízena dopadajícím UVB světlem. U lidí se melanin skládá ze smíšené formy nahnědlých až načernalých eumelaninů, které jsou syntetizovány z neesenciálních proteinogenních aminokyselin L-tyrosinu a levodopy a ze nažloutlých až načervenalých phaeomelaninů obsahujících síru. Melanocyty syntetizují a „ukládají“ melanin vytvořený v malých váčcích, melanosomy. Přenos barevných pigmentů na keratinocyty se provádí pomocí melanosomů. Složení produkovaných melaninů, tj. Směšovací poměr mezi eumelaniny a phomeomelaniny, je do značné míry geneticky určeno.
Funkce a úkol
Hlavním úkolem produkce melaninu v epidermis je chránit vrchní vrstvu kůže, epidermis nebo epidermis, před poškozením způsobeným nadměrným UV zářením. Hlavní úkol a funkci přebírají melanocyty, které nejen syntetizují barevné pigmenty, ale také je přenášejí do keratinocytů, kde melanin chrání buněčné jádro a také chrání ostatní organely před škodlivou UV složkou slunečního světla.
Keratinocyty obohacené melaninem způsobují, že kůže vypadá tmavší a hnědší. Trvá několik týdnů, než je kůže úplně „opálená“, protože melanocyty mohou melaninem dodávat pouze nejnižší vrstvy keratinocytů a nejnižší keratinocyty „přicházejí“ pouze po 28 dnech na povrch kůže.
Je velmi pravděpodobné, že ochrana před UV zářením u zrzavých a světlovlasých lidí se zvláště světlým typem pleti, jejichž melaniny obsahují vysoký podíl phomeomelaninů, má nižší ochranu před UV zářením než u lidí s tmavě hnědými nebo černými vlasy.
Okamžitý přínos produkce melaninu pro člověka spočívá ve skutečnosti, že melanin poskytuje počáteční ochranu fotografie ihned po silném UV záření přeměnou excitovaných molekul na teplo. Krátkodobá foto ochrana brání rozvoji volných radikálů a tzv. Reaktivních kyslíkových druhů.
Další rychlou účinnou ochranou je okamžitá pigmentace po UV záření. V tomto případě melanocyty již dodávaly kožním buňkám prekurzory melaninu, který se přeměňuje na melanin UV zářením, tj. Nemusí být nově syntetizován. Tato ochrana je však pouze mírně účinná a reverzibilní. Kůže opálená tímto způsobem ztratí svoji barvu po několika dnech, pokud již nedochází k dalšímu UV záření. Dlouhodobější a silnější ochrana je důsledkem stálé pigmentace epidermis, když je vystavena UV záření téměř denně.
Nemoci a nemoci
Nejčastějšími onemocněními a stížnostmi spojenými s produkcí melaninu jsou nadměrné nebo nedostatečné fungování melanocytů, které může být vyvoláno příliš velkým nebo příliš nízkým počtem melanocytů nebo poruchou syntézy melaninu. Nadměrná a nedostatečná funkce jsou obvykle patrné ve formě poruch pigmentace na kůži, které se vyskytují v důsledku dědičných genetických defektů nebo byly získány vnějšími vlivy.
Velmi vzácným a úplným selháním produkce melaninu je tzv. Albinismus, který se projevuje v extrémně bílé kůži, která je vysoce citlivá na UV záření, stejně jako bílé vlasy a světle šedou barvu očí.
Známou poruchou pigmentu, která se vyskytuje převážně na končetinách, obličeji a genitálii, je vitiligo, které obvykle začíná v dětství a v průběhu života postupně postupuje. Zvláštnost je patrná díky nepravidelným bílým skvrnám na kůži. Jde pravděpodobně o autoimunitní onemocnění, při kterém jsou melanocyty v určitých oblastech kůže zničeny.
Známá hyperpigmentace jsou jaterní skvrny, pihy a stáří. Všechny tři typy poruch pigmentů jsou obvykle neškodné a mají pouze kosmetické účinky. Výskyt lokálně omezené hyperpigmentace závisí na mnoha faktorech, jako je genetická predispozice a expozice UV. Věkové skvrny, které se objevují od věku asi 40 let, lze také propagovat jako vedlejší účinek některých léků, nadměrné konzumace alkoholu a kouření cigaret. Poruchy pigmentu známé jako krtka nebo mateřská znaménka jsou založeny na vrozených poruchách nebo poruchách získaných stresem na kůži.
Maligní melanomy jsou méně neškodné, jsou to maligní nádory, které se vyvíjejí z degenerovaných melanocytů a mají tendenci se šířit dříve do lymfatického systému. Melanomy se mohou vyvinout ze změněných molů nebo mateřských znamének, ale mohou se také vyvinout v zcela nenápadných oblastech kůže. Dalším typem nádoru je bazaliom, který se může tvořit na bazálních buňkách epidermis. Bazaliomy jsou méně náchylné k šíření, usnadňují léčbu, a proto jsou klasifikovány jako polo maligní nádory.
