В каком слое содержится меланин

Меланины (др.-греч. μέλας, родительный падеж μέλανος — чёрный) — высокомолекулярные пигменты, которые имеют нерегулярную структуру и сложный химический состав. В зависимости от химического строения их подразделяют на: эумеланины, феомеланины и алломеланины[1]. Меланины содержатся в коже, волосах, радужной оболочке глаза, секретируемых чернилах головоногих и т. п. Меланины не обязательно находятся в покровах; например, у человека много меланинов обнаруживается во внутреннем ухе и некоторых отделах мозга.

Меланин в кожных покровах позвоночных вырабатывается специализированными клетками — меланоцитами.

Миграцию меланина в организме обеспечивают макрофаги-меланофоры, которые из-за отсутствия тирозиназы не способны к синтезу меланина.[2]

Химия меланинов[править | править код]

Меланины — нерастворимые полимеры, продукты окислительных превращений аминокислоты тирозина. При синтезе меланина вначале из тирозина образуется диоксифенилаланин (ДОФА), затем — ДОФА-хром, реакцию катализирует фермент тирозиназа. ДОФА-хром полимеризуется и приводит к образованию меланинов.
Меланины у позвоночных образуются в меланоцитах, где откладываются в виде гранул, в связанном с белком виде (т. н. меланопротеиды).

Виды меланинов[править | править код]

У человека существуют три основных типа меланинов: алломеланин, эумеланины, феомеланины и нейромеланины. Эумеланины встречаются наиболее часто; могут иметь коричневую или чёрную окраску. Феомеланины имеют красноватую окраску, они придают характерный розовый или красный цвет губам, соскам, половым органам; волосы, содержащие феомеланин, будут иметь рыжий цвет. Нейромеланин обнаруживается в мозге, функции его до сих пор неизвестны.

Биологическая функция[править | править код]

Меланины широко распространены в растительных и животных тканях, а также у простейших. Они определяют окраску кожи и волос, например масти лошадей, цвет перьев птиц (совместно с интерференционной окраской), чешуи рыб, кутикулы насекомых. Меланины поглощают ультрафиолетовые лучи, и тем самым защищают ткани глубоких слоёв кожи от лучевого повреждения.

Меланины могут иметь пониженную концентрацию, и даже вовсе отсутствовать — у альбиносов.

В результате экспериментов (Жеребин и другие, 1984) было выявлено, что длительное введение водорастворимого меланина препятствует развитию у животных чрезмерных эмоционально-реактивных проявлений и достоверно снижает аффективные реакции у эмоциональных крыс. При этом выявлено, что препарат предотвращает язвообразование, снижает число кровоизлияний в слизистую желудка и препятствует снижению общей массы тела животных в условиях стресса.

Согласно исследованиям Моссэ И. Б. и др. (Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, Минск), Жаворонков Л. П. и др. (Медицинский радиологический научный центр РАМН, 249020, Обнинск, Россия) меланин является уникальной основой средства профилактики генетических и онтогенетических последствий облучения. Особая ценность исследований названных учёных состоит в том, что опыты проводили in vivo. Меланин снижает накопление радионуклидов в организме (активный сорбент урана и трансурановых элементов).

Меланин является одним из самых мощных антиоксидантов (концентрация парамагнитных центров 8⋅1017 спингр.).

Генетические расстройства и болезненные состояния[править | править код]

Существует порядка девяти типов глазного альбинизма, который в основном является аутосомно-рецессивным заболеванием. Определённые этнические группы имеют более высокую заболеваемость различными формами. Например, наиболее распространённый тип, называемый окулокутативный тип альбинизма 2 (ОСА2), особенно часто встречается среди людей чёрного африканского происхождения. Это аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся врождённым уменьшением или отсутствием пигмента меланина в коже, волосах и глазах. Предполагаемая частота ОСА2 среди афроамериканцев составляет 1 на 10 000, что контрастирует с частотой 1 на 36 000 для белых американцев[3]. В некоторых африканских странах частота расстройств ещё выше: от 1 на 2000 до 1 на 5000[4]. Другая форма альбинизма, «жёлтый глазной альбинизм», по-видимому, более распространена среди амишей, которые имеют преимущественно швейцарское и немецкое происхождение. Люди с этим вариантом синдрома при рождении обычно имеют белые волосы и кожу, но в младенчестве быстро развивают нормальную пигментацию[4].

Глазной альбинизм влияет не только на пигментацию глаза, но и на остроту зрения. Люди с альбинизмом обычно показывают нарушения остроты зрения в диапазоне от 20/60 до 20/400.

Связь между альбинизмом и глухотой хорошо известна, хотя и недостаточно понятна. В своем трактате 1859 года «О происхождении видов» Чарльз Дарвин заметил, что «кошки полностью белые и с голубыми глазами, как правило, глухи»[5]. У людей гипопигментация и глухота встречаются вместе при редком синдроме Ваарденбурга, который преимущественно наблюдается у индейцев хопи в Северной Америке. Заболеваемость альбинизмом у индейцев хопи оценивается примерно в 1 на 200 человек. Подобные образцы альбинизма и глухоты были обнаружены у других млекопитающих, включая собак и грызунов. Однако недостаток меланина сам по себе, по-видимому, не является непосредственной причиной глухоты, связанной с гипопигментацией, так как большинство людей, испытывающих недостаток в ферментах, необходимых для синтеза меланина, имеют нормальную слуховую функцию. Вместо этого отсутствие меланоцитов в stria vascularis внутреннего уха приводит к нарушениям в улитке[6], хотя причины этого до конца не ясны.

При болезни Паркинсона, расстройстве, которое влияет на нейромоторное функционирование, наблюдается снижение уровня нейромеланина в чёрной субстанции и coeruleus locus вследствие специфического выпадения дофаминергических и норадренергических пигментированных нейронов. Это приводит к снижению синтеза дофамина и норэпинефрина. В то время как никакой корреляции между расой и уровнем нейромеланина в чёрной субстанции не поступало, значительно более низкая частота возникновения паркинсонизма у чернокожих, чем у белых, «заставила некоторых предположить, что кожный меланин может каким-то образом служить для защиты нейромеланина в substantia nigra от внешних токсинов»[7].

Вдобавок к дефициту меланина, молекулярный вес полимера меланина может быть уменьшен различными факторами, такими как окислительный стресс, воздействие света, изменения pH или локальных концентраций ионов металлов. Предполагается, что уменьшение молекулярной массы или степени полимеризации глазного меланина достаточно, чтобы превратить обычно антиоксидантный полимер в прооксидант и в своем прооксидантном состоянии меланин участвует в возникновении и прогрессировании дегенерации жёлтого пятна и меланомы[8]. Разагилин, важный препарат для монотерапии при болезни Паркинсона, обладает меланино-связывающими свойствами и свойствами по уменьшению опухоли меланомы[9].

Однако более высокий уровень эумеланина также может быть недостатком, помимо более высокой склонности к дефициту витамина D. Тёмная кожа является осложняющим фактором при лазерном удалении невусов. Эффективные в лечении белой кожи, лазеры, как правило, менее удаляют невусы у людей азиатского или африканского происхождения. Более высокая концентрация меланина у людей с более тёмной кожей просто рассеивает и поглощает лазерное излучение, подавляя поглощение света тканями-мишенями. Аналогичным образом, меланин может осложнить лазерное лечение других дерматологических состояний у людей с более тёмной кожей.

Веснушки и родинки образуются в местах с локализованной концентрацией меланина в коже. Они сильно связаны с бледной кожей.

Никотин обладает сродством к меланинсодержащим тканям из-за его функции прекурсора в синтезе меланина или его необратимого связывания с меланином. Предполагается, что это лежит в основе увеличения никотиновой зависимости и снижения частоты отказа от курения у более темнопигментированных лиц[10].

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

На русском языке[править | править код]

• Огарков Б. Н., Огаркова Г. Р., Самусенок Л. В. Грибы — защитники, целители и разрушители. — Иркутск, 2008.
• Алексеева Т. Н., Орещенко А. В., Кулакова А. В., Дурнев А. Д., Самусенок Л. В., Огарков Б. Н. Антимутагенные свойства растительного меланинового пигмента // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2001. — № 5. — С. 37—38.
• Жеребин Ю. М., Сава В. М., Колесник А. А., Богатский А. В. Исследования антиокислительных свойств эномеланина // Доклады АН СССР. — 1982. — Т. 262, № 1. — С. 112—115.
• Жеребин Ю. М., Бондаренко Н. А., Макан С. Ю., Финник В. П., Клеманова Н. Н., Маликова Л. А., Богатский А. В., Вальдман А. В. Фармакологические свойства эномеланиновых пигментов. // Доклады АН УССР. — 1984. — № 3. — С. 64—67.
• Моссэ И. Б., Кострова Л. Н., Дубовик Б. В., Плотникова С. И., Молофей В. П. Влияние меланина на мутагенное действие хронического облучения и адаптивный ответ у мышей // Радиационная биология, радиоэкология. — 1999. — Т. 39, № 2—3. — С. 329—333.
• Островский М. А., Донцов А. Е. Физиологические функции меланина в организме // Физиология человека. — 1985. — Т. 11, № 4. — С. 670.
• Борщевская М. И., Васильева С. М. Развитие представлений о биохимии и факмакологии меланиновых пигментов. // Вопросы медицинской химии. — 1999. — Т. 45, вып. 1. — С. 13—24.

На английском языке[править | править код]

• Lerner А. В. Hormones and skin color (англ.) // Scientific American. — Springer Nature, 1961. — Vol. 205, no. 1.
• Mason Н. S. Structure of melanins // Pigment cell biology. — New York, 1959. — P. 563.
• Harley-Mason J. Melanins // Comprehensive biochemistry. — Amsterdam — London — New York, 1965. — Vol. 6.
• Clarke D. Melanin: Aging of the Skin and Skin Cancer, ” EzineArticles.com.
• «Link 4-Melanin 95-97,» taken from R.A.Nicolaus,G.Scherillo La Melanina.Un riesame su struttura, proprietà e sistemi, Atti della Accademia Pontaniana, Vol.XLIV, 265—287, Napoli 1995.[1]
• Dr. Mohammed O. Peracha, Dean Elloit, and Enrique Garcia-Valenzuela, «Occular Manifestations of Albinism» (Abstract at emedicine.com, Sept. 13, 2005).
• El Obeid A. et al. Herbal melanin modulates tumor necrosis factor (TNF-alfa), interleukin 6 (IL-6) and vascular endothelial growth factor (VEGF) production // Phytomedicine. — 2006. — Vol. 13. — P. 324—333.
• Montefoiori D. C., Zhou J. Selective antiviral activity of synthetic soluble L-tyrosine and L-dopa melanins against human immunodeficiency virus in vitro // Antiviral Research. — 1991. — Vol. 15, № 1. — P. 11. — doi:10.1016/0166-3542(91)90037-R. — получены данные об эффективности торможения репликациии ВИЧ 1-го и 2-го типов в двух лимфобластных линиях клеток с помощью синтетических растворимых меланинов, полученных на основе окисления L-тирозина или L-ДОФА. Эффективные концентрации меланина (0,15—10 мкг/мл) токсичны для вируса и не токсичны для клеток.

См. также[править | править код]

• Масти лошадей
• Меланома
• Альбинизм
• Меланизм
• Монгольское пятно
• Худия Диоп

Ссылки[править | править код]

• Меланин: что это такое
• Меланин в организме человека

Меланин – это пигмент, который содержится в радужной оболочке глаз, волосах, коже. Он защищает организм от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, отражая и поглощая их. Количество меланина снижается с возрастом, из-за чего появляется седина. Недостаточное количество пигмента повышает риск онкологических заболеваний.

Вещество вырабатывается благодаря окислению аминокислоты тирозина. Меланин вступает в реакцию с ультрафиолетовыми лучами, нейтрализуя их вредное воздействие. Он защищает ДНК и препятствует развитию онкологических заболеваний. Пигмент снижает риск ожогов, равномерно рассеивая тепло по коже.

Функции меланина до конца не изучены.

Часть переработанных ультрафиолетовых лучей трансформируется в тепло, другая – расходуется на фотохимические реакции в клетках кожи. В результате снижается риск их перерождения в злокачественные и развития опухоли.

Функции меланина в организме многогранны. Пигмент:

• нейтрализует свободные радикалы;
• повышает иммунитет;
• ликвидирует стрессовое воздействие и восстанавливает клеточное равновесие;
• благотворно сказывается на работе щитовидной железы;
• усиливает биохимические процессы.

Помимо защиты от ультрафиолета, меланин отвечает за пигментацию волос, глаз и кожи. Достаточное количество в организме помогает получить ровный, красивый загар без ожогов и покраснений.

Достаточное количество меланина – гарантия ровного загара.

Недостаточное количество меланина повышает риск солнечных ожогов, болезненных кожных высыпаний, перепадов уровня сахара в крови. Вырастает риск болезни Аддисона, Паркинсона, возможно витилиго.

Если меланина недостаточно в организме, человек легко получит солнечный ожог, кожные высыпания, перепады сахара в крови, а также риск болезни Аддисона, Паркинсона, витилиго. В группу высокой предрасположенности к данным заболеваниям входят альбиносы (у них полностью отсутствует мелатонин в коже).

Таким образом, меланин – это природный пигмент, который защищает клетки кожи от воздействия мутагенных и канцерогенных факторов.

Определить недостаток меланина в организме можно по внешним факторам. Если кожа легко краснеет при любом контакте с солнечными лучами, получить ровный загар практически невозможно, появляется ранняя седина – значит, в организме не хватает природного пигмента. Его дефицит также вызывает бледность, появление белых пятен на коже, выцветание радужки глаза, морщины в молодом возрасте.

Причин снижения выработки меланина может быть несколько. Среди самых распространенных – гормональные сбои и нарушения работы эндокринной системы, воздействие лекарственных средств, дефицит полезных веществ, недостаток аминокислот триптофана и тирозина, долгая работа в помещении. Исправить ситуацию помогут правильный образ жизни и сбалансированное питание.

Пигмент вырабатывается исключительно в организме человека, получить его из продуктов питания или лекарственных препаратов невозможно. В синтезе меланина участвует аминокислота тирозин. Достаточное количество ее в рационе – залог ускоренной выработки меланина.

Большое количество меланина находится в продуктах животного происхождения. Их список включает печень, почки и другие субпродукты, морепродукты (особенно устрицы), сыр и молочные продукты содержат медь и эластин, которые необходимы для выработки этого пигмента.

Лучше способствует выработке меланина красное мясо.

Красное мясо – главный продукт, способствующий выработке меланина.

Повышенное количество меланина содержится в сое. Регулярное ее употребление усиляет синтез пигмента.

Влияет на выработку меланина здоровый образ жизни. Правильное питание, крепкий сон, отказ от вредных привычек, долгие продукты на свежем воздухе нормализуют биохимические реакции, в том числе и синтез меланина. Кроме того, аминокислота содержится в семенах тыквы, кунжуте, фасоли.

Стоит включить в рацион орехи, шоколад, зерновые продукты, бананы. Это поможет организму эффективно вырабатывать меланин.Помогают выработать пигмент виноград, авокадо, миндаль.

Вторая аминокислота, участвующая в синтезе меланина – триптофан. Она встречается реже, но и ее можно найти в распространенных продуктах питания. Ее основные источники – орехи, финики, бурый рис. А бананы и арахис содержат обе аминокислоты, необходимые для синтеза меланина.

Меню должно быть сбалансированным, включать необходимые витамины и минералы. Каждый день на столе должны присутствовать фрукты, овощи, молоко, морепродукты.

Для синтеза меланина также необходимы витамины А, B10, C, E, каротин. Их можно получить из круп, злаков, зелени, бобовых. Персики, морковь, тыква, дыня, апельсин – источники каротина.

Необходимые для образования пигмента ферменты содержатся в печени, устрицах, кунжуте, пшене.

В отдельных случаях могут понадобиться биологически активные добавки. Если меланин вырабатывается плохо, только они помогут восстановить процесс. Но принимать их стоит только по рекомендациям врачей.

Чтобы пигмент вырабатывался эффективно, пища не должна включать вредные продукты. Категорически не рекомендуется жаренное и копченое. Не стоит злоупотреблять пищей, содержащей красители, ароматизаторы, усилители вкуса и прочие добавки.

Если вы хотите получить ровный и здоровый загар, не рискуя заработать ожог, не включайте в ежедневный рацион:

• соленое, жаренное и копченое;
• сладости (особенно шоколад);
• кофе;
• алкоголь;
• вареная кукуруза.

Понижает выработку меланина витамин C, но он эффективно борется с действием свободных радикалов, поэтому исключать его из рациона нельзя.