Sotto melanine la medicina comprende i pigmenti del corpo che danno alla pelle, ai capelli e agli occhi il loro colore. Le melanine vengono prodotte nei cosiddetti melanociti e rilasciate alle cellule circostanti. Nelle persone pigmentate, il pigmento assume il ruolo di un filtro UV.
Cosa sono le melanine?
Le melanine sono pigmenti rossastri, neri e marroni. Negli esseri umani, colorano gli occhi, la pelle e i capelli. Le melanine si trovano anche negli animali. Nel regno animale, determinano il colore della pelliccia e delle piume. Nei calamari, formano anche la tintura nell'inchiostro. Si verifica un'ossidazione enzimatica per formare le melanine. Il materiale di partenza per questa reazione è ciò che è noto come tirosina.
Nei vertebrati, la biosintesi per la produzione di melanine avviene nello strato cellulare basale dell'epidermide e nella retina degli occhi. Le cellule produttrici sono anche chiamate melanociti e trasportano i pigmenti attraverso i loro dendriti ai cheratinociti circostanti. Negli esseri umani, la melanina è disponibile in due diverse varietà. Mentre la feomelanina ha un colore rosso brunastro, l'eumelanina è nera brunastra. Diverse varianti colorate sono anche conosciute come allomelanine e si trovano in batteri, funghi e piante.
Anatomia e struttura
Nella pelle umana e nei capelli umani, le melanine sono presenti come forme miste di eumelanine e feomelanine. Le proporzioni dei due sottogruppi insieme ad altri fattori determinano il tipo di pelle della persona. Le persone con capelli rosso vivo, pelle chiara e lentiggini, ad esempio, hanno un contenuto particolarmente elevato di feomelanine. Al contrario, le eumelanine predominano nei capelli neri e nella pelle scura. L'eumelanina è prodotta dall'ossidazione dell'amminoacido tirosina.
Queste melanine sono quindi derivati dello stesso percorso sintetico attraverso il quale viaggia il precursore della dopamina L-Dopa. La feomelanina, d'altra parte, contiene zolfo. Le allomelanine presenti nelle piante e nei microrganismi sono ottenute dagli idrossilbenzeni. Nella maggior parte dei casi, le melanine sono legate alle proteine o almeno legate ai lipidi.
Funzione e compiti
Secondo la medicina odierna, le melanine servono principalmente a proteggere dai raggi UV. Questa ipotesi si basa sull'osservazione che le persone di pelle scura hanno una probabilità significativamente inferiore di sviluppare melanoma maligno e quindi cancro della pelle nero. Oltre all'ormone stimolante, la radiazione solare stimola anche la produzione di melanina nei melanociti. È stato dimostrato che la melanina può agire come un filtro UV.
L'energia della radiazione si trasforma in semplice calore in una trasformazione interna. Lo stato eccitato elettronicamente delle molecole viene trasformato in stati vibrazionali durante la trasformazione interna. In questo modo, circa il 99 percento dell'energia radiante può essere resa innocua. La vita della molecola nello stato eccitato si accorcia e i radicali liberi non possono formarsi in questo modo. Poiché le teste rosse con la pelle pallida corrono un rischio molto più elevato di cancro della pelle rispetto alle persone pigmentate, la protezione solare è probabilmente meno efficace a causa del loro tipo di melanina.
I pigmenti sono prodotti nel reticolo endoplasmatico ruvido dei melanociti. L'amminoacido tirosinasi è immagazzinato nell'apparato di Golgi dei melanociti e ristretto in vescicole. La tirosina migra in queste vescicole e inizia un processo di maturazione. Con l'aiuto di una proteina, la tirosinasi diventa DOPA e infine melanina. Un melanosoma maturo migra nei dendriti dei melanociti e viene rilasciato nelle cinque-otto cellule circostanti. Questo processo viene attivato dai raggi UV o dall'ormone MSH.
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L'iperpigmentazione è l'iperpigmentazione della pelle. In questa malattia, una quantità eccessiva di pigmento si accumula nell'epidermide. O solo le parti della pelle sono interessate o l'intero corpo. I coloranti immagazzinati possono essere coloranti propri del corpo o pigmenti esogeni. Depositi esogeni si verificano, ad esempio, con i depositi carboniosi dei tatuaggi. Una forma speciale di iperpigmentazione è la forma post-infiammatoria.
I melanociti non sono attivati dalla luce solare, ma piuttosto dagli enzimi come parte dell'infiammazione locale. L'opposto dell'iperpigmentazione si chiama ipopigmentazione. La formazione del pigmento melanina è disturbata nel contesto di molte ipopigmentazioni. Nell'albinismo, ad esempio, si verificano disturbi nella biosintesi della melanina. Un prodotto intermedio della biosintesi della melanina perde la sua funzionalità e la conversione in melanina viene disturbata. L'iperpigmentazione congenita, d'altra parte, è nota come una voglia. Le voglie possono apparire ben definite o irregolari. Con voglie chiaramente definite di solito non c'è rischio di degenerazione. Le voglie diffuse o di colore estremamente scuro, invece, tendono a degenerare.
Possono svilupparsi nel melanoma, che è il cancro della pelle nero, nel tempo. Il cancro della pelle nera è un tumore maligno dei melanociti che diffonde metastasi attraverso il sistema linfatico e il sistema sanguigno. In più della metà di tutti i casi, un melanoma si sviluppa da un nevo irregolare delle cellule del nevo. I melanomi maligni non si verificano solo sulla pelle. Tali strutture possono svilupparsi anche nelle mucose degli organi interni o sulla congiuntiva.
Questi melanomi della mucosa, tuttavia, sono molto meno comuni dei melanomi della pelle. Le persone di pelle chiara corrono un rischio molto maggiore di sviluppare melanoma sulla pelle perché non hanno un filtro UV. Al contrario, le persone pigmentate sviluppano spesso melanomi delle mucose perché le loro mucose e congiuntiva non sono pigmentate e quindi non sono protette dai raggi UV.