Melanina ‒ właściwości, działanie i rola melaniny w organizmie człowieka

Na świecie żyje prawie osiem miliardów ludzi, o różnym kolorze skóry. Mieszkańców Europy przeważnie cechuje biała karnacja, zaś Afrykanie posiadają brązowy, a nawet i prawie czarny odcień skóry. Wydaje się to zupełnie naturalne, ale czy kiedykolwiek zastanawialiśmy się nad tym, dlaczego jesteśmy kolorystycznie inni? Za różnice nie tylko w kolorze skóry odpowiada składnik zwany melaniną. Czym jest melanina i co powinniśmy o niej wiedzieć? Jakie funkcje pełni w naszym organizmie?



Melanina to pigment, który odpowiada za barwę naszej skóry, włosów oraz tęczówki oka. Źródło: shutterstockMelanina to pigment, który odpowiada za barwę naszej skóry, włosów oraz tęczówki oka. Źródło: shutterstock
  1. Melanina – co to takiego?
  2. Gdzie znajduje się melanina?
  3. W jaki sposób powstaje melanina?
  4. Jakie funkcje w ludzkim organizmie pełni melanina?
  5. Jakie funkcje u innych gatunków pełni melanina?
  6. Choroby związane z nieprawidłową ilością melaniny
  7. Melanina – podsumowanie

Melanina – co to takiego?

Melanina to pigment, który odpowiada za barwę naszej skóry, włosów oraz tęczówki oka. Składnik ten występuje nie tylko u ludzi, ale także u innych ssaków i pozostałych zwierząt, a także u bezkręgowców czy nawet u organizmów, których gołym okiem nie widać. U każdego z wymienionych stworzeń melanina pełni odmienną rolę, ale są one substancjami o wyjątkowo istotnych funkcjach. Nazwa tych pigmentów wywodzi się z języka greckiego od słowa „melas”, które można tłumaczyć jako „ciemny” lub „brązowy”.

U ludzi rozróżnia się trzy rodzaje pigmentów należących do melanin: eumelanina - ma ona czarnobrązowy kolor i to właśnie jej posiadamy w organizmie najwięcej; feomelanina - barwnik o zabarwieniu żółtawo-czerwonym; neuromelanina - ta postać naturalnego pigmentu występuje w obrębie układu nerwowego – spotkać ją można m.in. w tzw. miejscu sinawym czy substancji czarnej. Produkowana jest ona przez komórki nerwowe i obecnie do końca nie wiadomo, jakie konkretnie pełni funkcje w organizmie.
Na podstawie: https://www.healthline.com/health/how-to-increase-melanin

Gdzie znajduje się melanina?

To właśnie melanina powoduje, że niektórzy z nas mają jasną karnację, a inni posiadają ciemną barwę skóry. Jej ilość odpowiada za kolorosoby czarnoskóre mają jej najwięcej, natomiast ludzie z jasną cerą posiadają tego barwnika znacznie mniej. Jednak nie tylko ilość barwnika odpowiada za ostateczną barwę karnacji, ale także stosunek miary ciemniejszej eumelaniny do zdecydowanie jaśniejszej feomelaniny. Pod wpływem promieni ultrafioletowych ilość melanin się zwiększa, powodując tymczasową zmianę zabarwienia skóry, czyli tzw. opaleniznę.

Podobne zależności dotyczą włosów. Jeśli obecne są duże ilości pigmentu, przede wszystkim eumelaniny, włosy mają ciemniejszą barwę. Jeśli natomiast w kosmykach danej osoby przeważa feomelanina, prawdopodobnie będzie ona posiadaczką rudych lub blond fryzury na swojej głowie. 

Melanina znajduje się także w innych strukturach ludzkiego organizmu. Jednak barwnik znajdziemy także w obrębie gałki ocznej - to właśnie melanina odpowiada za kolor naszych tęczówek: ciemne tęczówki oznaczają duże ilości melaniny, osoby z niebieskimi czy zielonymi oczami mają tego barwnika zdecydowanie mniej. Co ciekawe, noworodki rasy białej nie mają w tęczówce melanin, dlatego ich oczy są niebieskie. Dopiero z czasem w tęczówce oka zaczynają wytwarzać się melaniny. Natomiast u innych ras człowieka melaniny kształtują się w tęczówce oka jeszcze przed narodzeniem.

Melaninę znajdziemy także w nadnerczach (melaniny obecne są w warstwie siatkowatej tych narządów) oraz strukturach ucha wewnętrznego. Wspomniana wcześniej neuromelanina obecna jest w ośrodkowym układzie nerwowym

W jaki sposób powstaje melanina?

Melanina powstaje dzięki specjalnym komórkom – melanocytami, które obecne są głównie w warstwie podstawnej naskórka. Barwnik produkowany przez melanocyty gromadzi się w specjalnych pęcherzykach – melanosomami. Potem pęcherzyki te transportowane są do wyżej znajdujących się warstw skóry, by ostatecznie trafić w okolice keratonocytów. To właśnie tam finalnie dochodzi do rozmieszczenia barwnika, który od tego momentu zaczyna pełnić swoje funkcje ochronne.

Za sam proces produkcji melaniny odpowiada enzym o nazwie tyrozynaza, zadaniem którego jest przekształcenie aminokwasu - tyrozyny w melaninę, zaś proces powstawania melaniny to melanogeneza. Na produkcję pigmentu mają wpływ: promieniowanie UV (ultrafioletowe), hormon alfa-melanotropowy (alfa-MSH), adrenokortykotropina, interleukiny, witaminy A i B oraz substancje mineralne (wapń i żelazo).
To właśnie melanina powoduje, że niektórzy z nas mają jasną karnację, a inni posiadają ciemny kolor skóry. Źródło: shutterstock

Jakie funkcje w ludzkim organizmie pełni melanina?

Dla wielu ludzi kolor skóry czy włosów ma duże znaczenie. Możemy mieć znikomy wpływ na barwę naszych kosmyków czy karnacji, nieznacznie je rozjaśniając albo przyciemniając, jednak na ostateczny kolor ma wpływ właśnie melatonina. Jednak nie estetyka, a ochrona jest głównym zadaniem tego pigmentu.

Wraz z promieniami słonecznymi dociera także promieniowanie UV, które w dużych ilościach nie jest zdrowe dla naszych komórek. Powoduje ono negatywne skutki w naszym organizmie, jak np. uszkodzenie DNA, które w najgorszym przypadku może prowadzić do rozwinięcia nowotworów. To właśnie melanina pełni tutaj kluczową rolę – barwnik ten działa ochronnie przed promieniowaniem UV. Taka funkcja melaniny jest możliwa dzięki temu, że posiada możliwość zarówno do absorbcji, jak i do rozpraszania promieniowania ultrafioletowego. Jednak niewielka ekspozycja na światło słoneczne nie jest niebezpieczna. Promieniowanie ultrafioletowe pobudza enzymy odpowiedzialne za produkcje pigmentu, a efektem tego na naszej skórze pojawia się opalenizna, która z czasem zanika.

Poza tym energia, którą pochłania melanina, zostaje zamieniona na inną, znacznie mniej szkodliwą dla ludzkiego organizmu – chodzi o energię cieplną. Dlatego też ludzie mieszkający w krajach w okolicach równika, posiadają znacznie ciemniejszą skórę od obywateli północnej części globu. W krajach afrykańskich ekspozycja na promieniowanie słoneczne jest zdecydowanie większa niż np. w Polsce. W związku z tym mieszkańcy strefy równikowej mają ciemną skórę, ponieważ duże ilości melaniny w niej zawarte chronią przed zwiększonym promieniowaniem UV.

Melanina chroni nie tylko naszą skórę, ale także narząd wzroku. Barwnik zabezpiecza nasze oczy przed nadmiernym działaniem promieni słonecznym. Tutaj zależność jest taka sama, jak w przypadku ilości pigmentu w skórze - im więcej melaniny, tym ryzyko negatywnego wpływu promieniowania UV jest mniejsze. Dlatego też osoby posiadające jasny kolor oczu są bardziej narażone na ryzyko wystąpienia przykrych schorzeń oczu związanych z promieniowaniem słonecznym.

Jednak to nie wszystkie funkcje, jakie ten pigment pełni w ludzkim organizmie. Prawdopodobnie melanina wykazuje zdolność do wiązania, a tym samym do neutralizowania różnych metali ciężkich.

Jakie funkcje u innych gatunków pełni melanina?

Pozytywne właściwości melaniny mogą doceniać nie tylko ludzie, ale także inne organizmy. U ptaków, których pióra zawierają duże ilości tego pigmentu, są one zdecydowanie bardziej mocniejsze i wytrzymałe od tych, które nie są bogate w jego zasoby.

Zupełnie inaczej grzyby wykorzystują melaninę. Specyficzne gatunki grzybów, zwane radiotroficznymi, wykorzystują barwnik do pochłaniania ciepła, a to z kolei pozwala im gromadzić niezbędną do procesów życiowych energię.

Z dobrodziejstw melatoniny korzystają także różne drobnoustroje, ale niestety jest to na niekorzyść dla ludzi. U patogenów melanina może być impulsem, który pomoże im zwodzić układ odpornościowy gospodarza i przez to nie będzie dało ich się tak łatwo zlikwidować. Natomiast jeszcze inne patogeny, mogą nabrać odporności na leki zarówno przeciwgrzybicze, jak i przeciwbakteryjne.
Jeśli w ciele występują małe ilości tego barwnika, mamy do czynienia z chorobą genetyczną nazywaną albinizmem albo bielactwem. Źródło: shutterstock

Choroby związane z nieprawidłową ilością melaniny

Melanina pełni ważną funkcję w organizmie człowieka, ale istnieją choroby związane z zaburzeniem produkcji tego pigmentu, wynikające zarówno z nadmiaru, jak i niedoboru melaniny. Jeśli w ciele występują małe ilości tego barwnika, mamy do czynienia z chorobą genetyczną nazywaną albinizmem albo bielactwem. Tego typu zaburzenie pojawia się raz na około 10 tysięcy narodzin. Choroba ta wynika z zaburzeń enzymatycznych, które dotyczą białek zaangażowanych w melanogenezę. Osoby cierpiące na tę dolegliwość charakteryzują się specyficznym wyglądem: ich skóra jest bardzo jasna, włosy mają barwę białą albo bardzo jasnego blondu, natomiast tęczówki oka są jasno niebieskie lub czerwone. Ze względu na brak naturalnej ochrony skóry przed promieniami ultrafioletowymi, chorzy na albinizm narażeni są na poparzenie słoneczne nawet przy niewielkiej i niedługiej ekspozycji na światło słoneczne. Pod wpływem promieni słonecznych może u nich dochodzić do stanów zapalnych skóry, oparzeń i pęcherzy oraz zrogowaceń. Bielactwo może być również nabyte i objawia się częściową depigmentacją płatów skóry. Wynikiem tego jest obumieranie komórek produkujących pigment, czyli melanocytów.

Z kolei nadmiar melaniny w organizmie nazywa się melanizmem, którego objawem są np. piegi na skórze, pieprzyki, plamy soczewicowate i inne zmiany barwnikowe oraz znamiona. Taka przypadłość spowodowana jest nadmiernym i punktowym gromadzeniem się pigmentu w skórze. Zaburzenia wytwarzania melaniny są związane z nowotworami skóry, ponieważ czerniak złośliwy powstaje w wyniku mutacji komórek wytwarzających melaninę, które zostały uszkodzone przez nadmierne promieniowanie UV.

Melanina – podsumowanie

Melanina pełni w naszym organizmie bardzo ważną rolę, ponieważ chroni nasz organizm przed negatywnym skutkiem promieniowania ultrafioletowego. Co prawda nie mamy zbyt dużego wpływu na jej ilość w organizmie – o ilości pigmentu decyduje genetyka. Jednak latem możemy nieco zwiększyć jej ilość poprzez ekspozycję na promieniowanie słoneczne, ale w niewielkich ilościach i nie za często oraz używając odpowiednich filtrów. Im więcej tego pigmentu znajduje się w naszym ciele, tym lepiej nas chroni.
Ekologia.pl (Klaudia Kwiatkowska)

Bibliografia

  1. “https://www.news-medical.net/health/What-is-Melanin.aspx”; data dostępu: 2020-08-26
  2. “https://www.news-medical.net/health/Melanin-and-Disease.aspx”; data dostępu: 2020-08-26
  3. “https://www.webmd.com/a-to-z-guides/what-is-melanin#1”; data dostępu: 2020-08-26
  4. “https://www.healthline.com/health/how-to-increase-melanin”; data dostępu: 2020-08-26
  5. “https://www.medicalnewstoday.com/articles/how-to-increase-melanin”; data dostępu: 2020-08-26
  6. “https://slmdskincare.com/blogs/learn/melanin-101-everything-you-need-to-know-about-skin-pigmentation”; data dostępu: 2020-08-26
Ocena (5.0) Oceń:
Pasaż zakupowy