Dlaczego różnimy się kolorem skóry, włosów i tęczówek oczu? Co wpływa na pojawianie się opalenizny, a także nieestetycznych przebarwień skóry? Dlaczego cierpimy na raka skóry? Odpowiedź na te pytania ma jeden wspólny mianownik, a jest nim melanina. Choć niewiele osób wie, czym ona jest i w jaki sposób przebiega proces produkcji melaniny w ludzkim organizmie, to od wczesnych lat życia zauważamy różnice w wyglądzie, na które ona wpływa.
Co to jest melanina?
Melanina to wspólna nazwa grupy barwników wielocząsteczkowych, które odpowiadają za pigmentację skóry, włosów i tęczówek oczu. Prowadzone badania pozwoliły dowieść, że melanina jest najstarszym ewolucyjnym pigmentem, który wydziela m.in. ludzki organizm. Dzięki niej możliwa jest adaptacja do zmieniających się warunków środowiskowych, które bezpośrednio oddziałują m.in. na proces termoregulacji.
Ciekawostka: melanina oraz niezbędne do jej syntezy melanocyty występują w każdym królestwie żywych organizmów. Zostały odkryte m.in. w skamieniałościach prehistorycznych gadów, od których wywodzą się ssaki. Wyróżnia się wiele rodzajów melanin, jednak u człowieka występują jedynie trzy z dużej grupy tych wielocząsteczkowych barwników. Dzięki nim możemy różnić się pod względem koloru skóry, włosów i koloru tęczówek, dostosowując się do środowiska, w którym żyjemy.
Zaburzenia w wydzielaniu melaniny (niedobór i nadmiar melaniny), a także patologiczne podziały komórkowe w obrębie syntezujących ten barwnik melanocytów są przyczyną rozwoju różnych chorób. W wyniku mutacji komórek wytwarzających melaninę dochodzi do rozwoju jednej z najbardziej niebezpiecznych chorób nowotworowych skóry, błon śluzowych i paznokci, czyli czerniaka złośliwego. Do rozwoju czerniaka przyczynia się brak naturalnej ochrony skóry przed promieniowaniem UV, które prowadzi do stresu oksydacyjnego oraz przyśpiesza procesy starzenia się skóry. Częsty kontakt ze szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym zwiększa ryzyko rozwoju raka skóry oraz przyczynia się do znacznego pogorszenia się jej wyglądu.
Co to jest melanina?
Jak już zostało wspomniane, wspólną nazwą „melanina” określa się grupę wielocząsteczkowych barwników, które odpowiadają za ciemny kolor naszej skóry, włosów i tęczówki oka. Melanina produkowana jest przez odpowiadające za jej syntezę melanocyty. Melanina odpowiada za stopień pigmentacji skóry, włosów i tęczówek, chroniąc przed szkodliwym działaniem promieniowania UV.
Melanocyty znajdują się w skórze, a dokładnie w warstwie podstawnej naskórka, mieszkach włosowych oraz występują w obrębie gałki ocznej. Ich zadaniem jest zarówno wytwarzanie, jak i magazynowanie naturalnego barwnika, którym jest melanina. Produkcje melaniny warunkuje enzym o nazwie tyrozynaza, który wchodząc w reakcję z promieniowaniem UV inicjuje proces melanogenezy, podczas którego wytwarzana jest melanina.
Melanina to naturalny pigment produkowany przez melanocyty, który nie występuje jedynie w skórze, włosach oraz tęczówce oka. W ludzkim organizmie występuje także neuromelanina, która znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym, a dokładnie w czarnej substancji w mózgu.
Ilość produkowanej w skórze melaniny ma związek z naszym pochodzeniem etnicznym, które przekłada się na kolor skóry, włosów i tęczówki oczu. Pigmentacja jest zapisana w genach, które dziedziczymy po rodzicach oraz dalszych krewnych.
Jak powstaje melanina, czyli na czym polega proces melanogenezy?
Proces powstawania melaniny, czyli melanogeneza, jest bardzo złożony i przebiega wieloetapowo. Aby mogła zostać zainicjowana melanogeneza, niezbędna jest obecność tyrozynazy, która jest jej katalizatorem. Miejscem gromadzenia się melaniny w organizmie są melanosomy, które następnie są transportowane do wyżej położonych warstw skóry. Aby mogła zostać aktywowana tyrozynaza, niezbędna jest obecność aminokwasu endogennego o nazwie tyrozyna.
Tyrozynaza aktywowana promieniowaniem przekształcana jest do innych związków, które wpływają na produkcję melaniny. Proces ten może zostać zaburzony zarówno przez toczące się w organizmie procesy chorobowe, jak i różne czynniki zewnętrzne np. przyjmowane leki.
Od kiedy produkowana jest melanina w organizmie?
Produkcja melaniny w organizmie człowieka odbywa się już na etapie życia płodowego, czego dowodem jest przychodzenie na świat z określonym kolorem skóry, jednak nie dotyczy to koloru tęczówki oczu oraz włosów. Noworodki zawsze mają oczy koloru niebieskiego, a ich prawidłowa barwa kształtuje się pod wpływem działania promieniowania słonecznego. To samo tyczy się koloru włosów, jednak w tym przypadku zmiana jest mniej spektakularna, bo kolor włosów zwykle nieznacznie się przyciemnia lub pozostaje niezmieniony, jeżeli dziecko przyszło na świat z ciemną karnacją i ciemnymi włosami.
Funkcje melaniny
Melanina jako naturalny pigment posiada zdolność do pochłaniania i rozpraszania promieniowania ultrafioletowego. Tym samym podstawowa funkcja melaniny ogranicza się do tego, że barwnik zabezpiecza skórę, oczy i włosy przed szkodliwym promieniowaniem UV. Na skutek niedoboru melaniny łatwo dochodzi do poparzeń słonecznych oraz związanych z nimi uszkodzeń skóry, które zwiększają ryzyko rozwoju czerniaka złośliwego.
Jakie jeszcze są funkcje melaniny? Uczestniczy ona w procesie zmiany prowadzącego do uszkodzeń DNA promieniowania ultrafioletowego na energię cieplną. Z tego względu na skutek długiego przebywania na słońcu lub wystawiania na działanie promieni UV jasnej skóry pojawiają się poparzenia słoneczne.
Czy melanina chroni przed czerniakiem skóry?
Choć jedną z funkcji, jakie melanina pełni, jest ochrona ludzkiej skóry i oczu przed niekorzystnym oddziaływaniem promieniowania (promieniowania UV), to naturalne mechanizmy i funkcje ochronne, które nasz organizm wykształcił na drodze ewolucji, nie są wystarczające, aby uniknąć rozwoju m.in. czerniaka skóry.
Ma to związek ze stale zwiększającą się dziurą ozonową, która sprawia, że do Ziemi dociera znacznie więcej szkodliwych promieni ultrafioletowych. Poparzenia słoneczne, nawet niewielkie, zwiększają ryzyko rozwoju raka skóry. Szczególnie niebezpieczne są poparzenia słoneczne w dzieciństwie.
Czym grozi brak melaniny?
Nie wszyscy mamy zapisaną w genach ciemną karnację, jednak zdarza się, że dochodzi do zaburzeń w wytwarzaniu melaniny. Na skutek niedoboru melaniny rozwijają się różne schorzenia np. bielactwo. Objawem bielactwa jest występowanie na skórze jaśniejszych, pozbawionych naturalnego barwnika plam. Zaburzenia w produkcji melaniny oraz jej transporcie do wyżej położonych warstw skóry mogą także powodować powstawanie przebarwień. Do tej grupy zaliczamy np. plamy soczewicowate. Osoby zmagające się zarówno z niedostateczną ilością melaniny, jak i jej nadmiernym wydzielaniem, muszą szczególnie chronić swoją skórę przed działaniem promieniowania UV, stosując specjalistyczne kremy ochronne z bardzo wysokim filtrem – minimum SPF 100.
Całkowity brak melaniny w organizmie prowadzi do albinizmu. Choroba ta dotyczy nie tylko ludzi, ale także przedstawicieli innych gatunków, prowadząc do poważnych zaburzeń w funkcjonowaniu skóry i oczu. Albinosi są szczególnie narażeni na poparzenia słoneczne, a także choroby skóry i choroby oczu, co ma związek z brakiem chroniącej organizm melaniny.
Podsumowanie
Melanina odpowiada za barwę naszej skóry, włosów i tęczówek oczu. Jest wytwarzana w procesie melanogenezy. Nazwa „melanina” pochodzi od greckiego słowa „melas”, które oznacza „ciemny” lub „brązowy”. Za to, jak dużo melaniny będzie wytwarzał nasz organizm, odpowiadają geny, które warunkują kolor skóry, a także oczu i włosów. Możemy odziedziczyć je po rodzicach, a także dalszych krewnych, dlatego czasami zdarzają się „niespodzianki” i nieco różnimy się pod względem wyglądu od naszych najbliższych. Ilość melaniny w naszej skórze zwiększa się pod wpływem promieniowania słonecznego, bo barwnik ten chroni naszą skórę przed promieniami ultrafioletowymi. Opalając się, możemy chwilowo zmienić kolor swojej skóry, jednak niesie to za sobą pewne ryzyko – opalanie na słońcu i w solarium jest jedną z głównych przyczyn rozwoju raka skóry.
Czytaj też:
Plamy na skórze – skąd się biorą? Najczęstsze przyczyny, pielęgnacja skóry