Меланогенеза

Различните нюанси в цвета на кожата се дължат на трите пигмента в нея:

• ендогенен меланин;
• екзогенен каротин в епидермиса, придаващ жълт цвят.
• оксилен и редуциран хемоглобин в дермата – оксихемоглобинът придава червен цвят, а редуцираният хемоглобин – тъмносин.

Несъмнено меланинът е най-важният пигмент, който определя разликата в цвета на кожата при отделните индивиди. Кожата при албиносите няма меланин, поради което изглежда прозрачнобяла.

Сложният биохимичен процес, при който безцветната аминокиселина тирозин се превръща в неразтворим цветен полимер меланин, е известен като меланогенеза. Необходими условия за протичането на процеса са влиянието на ензима тирозиназа и съответните киселинност и температура. Образуването на меланин се осъществява в меланозомите на меланоцитите.

Меланогенезата в кожата е свързана с четири биологични процеса:

1. Образуване и доставяне в зоната на Голджи на тирозиназата и другите ензими, участващи в меланиновата синтеза;
2. Образуване на протеиновия матрикс на меланозомите;
3. Синтезиране и отлагане на меланина в меланозомите;
4. Прехвърляне на меланозомите в околните клетки. Прехвърлянето на меланозомите от меланоцитите в кератиноцитите се извършва по два начина. В епидермиса меланоцитите чрез дендритите инжектират меланозомите в перинуклеарното пространство на кератиноцитите. Този процес на прехвърляне на плътен материал от една клетка в друга се нарича цитокриния. В космения матрикс кератиноцитите издават псевдоподи, които обхващат върховете на дендритите, притискат ги и ги откъсват чрез цитофагоцитоза.

В кожата и космите съществуват два типа меланин: еумеланин (с черен цвят) и феомеланин (с жълто-оранжев цвят). Това разделяне се основава на цвета, разтворимостта и съдържанието на сяра в меланините. Еумеланинът е неразтворим във всички разтворители, има универсална оптична непроницаемост и сложна неправилна химична структура. Феомеланинът е разтворим в основи и съдържа сяра от 8 до 12%.

Меланинът абсорбира светлината с голям диапазон на слънчевия спектър - от 200 до 2400 нм, без да има разграничителни абсорбционни ивици в ултравиолетовата, видимата и инфрачервената област.

Регулация на меланогенезата

Меланогенезата се регулира от генетични, хормонални и външни (лъчеви и химични) фактори. Известно е, че различни гени контролират цвета на кожата, космите и ирисите, морфологията на меланоцитите и меланозомите, активността на тирозиназата и транспорта на меланина. Например тирозиназата се регулира от гени, разположени в човешката хромозома 11. Меланогенезата се активира от полипептидния хормон на предния дял на хипофизата – меланостимулиращ хормон, от половите стероиди – естрогени и прогестерон. Хормоните на надбъбречните жлези действат индиректно, инхибирайки секрецията на меланостимулиращия хормон и адренокортикотропния хормон. Инхибиращо действие има и епифизарният хормон мелатонин.

От външните фактори, стимулиращи пигментацията, най-голямо значение имат ултравиолетовите лъчи. Ултравиолетовите А-лъчи предизвикват директна пигментация след 10-12 минути. УВ В-лъчите предизвикват вторична (индиректна) пигментация, която се предхожда от еритемна реакция (зачервяване) и настъпва от 2-ия до 19-ия ден. При нея се увеличава броят на меланоцитите, засилват се тирозиназната активност и образуването и транспортът на меланозомите.

От химичните инхибитори на меланогенезата най-силен депигментиращ ефект имат някои фенолови, катехолови и хидрохинови производни и съединения, съдържащи сулфхидрилни групи. Някои от тях се използват в терапията на хиперхромиите.

Меланините предпазват подлежащите тъкани от остро и хронично увреждане от ултравиолетовата радиация, което се изразява с изгаряне, стареене или злокачествено дегенериране. Те защитават от увреждащото действие на образуваните свободни радикали при облъчването, свързвайки ги като капан. Меланинът регулира биосинтезата на витамин D в кожата.