Melaniny

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 24. září 2021; kontroly vyžadují 12 úprav .

Melanin ( jinak řecky μέλας , genitiv μέλανος  - černý ) jsou vysokomolekulární pigmenty, které mají nepravidelnou strukturu a složité chemické složení. Podle chemické struktury se dělí na: eumelaniny, feomelaniny a allomelaniny [1] . Melaniny se nacházejí v kůži , vlasech , duhovce , vylučovaném inkoustu hlavonožců atd. Melaniny se nemusí nutně nacházet v kůži; například u lidí se mnoho melaninů nachází ve vnitřním uchu a některých částech mozku .

Melanin v kůži obratlovců produkují specializované buňky - melanocyty .

Migraci melaninu v těle zajišťují melanoforové makrofágy, které pro nedostatek tyrosinázy nejsou schopny syntézy melaninu [2] .

Chemie melaninů

Melaniny jsou nerozpustné polymery , produkty oxidačních přeměn aminokyseliny tyrosinu . Při syntéze melaninu vzniká nejprve z tyrosinu dihydroxyfenylalanin ( DOPA ), poté DOPA-chrom, reakce je katalyzována enzymem tyrosinázou. DOPA-chrom polymerizuje a vede k tvorbě melaninů. Melaniny u obratlovců se tvoří v melanocytech , kde se ukládají ve formě granulí ve formě vázané na bílkoviny (tzv. melanoproteiny).

Typy melaninů

U lidí existují čtyři hlavní typy melaninů : allomelanin, eumelanin, feomelanin a neuromelanin . Eumelaniny jsou nejběžnější; může být hnědá nebo černá. Feomelaniny mají načervenalou barvu, dodávají charakteristickou růžovou nebo červenou barvu rtům, bradavkám, genitáliím; vlasy obsahující pheomelanin budou mít načervenalou barvu. Neuromelanin se nachází v mozku, jeho funkce je zatím neznámá.

Biologická funkce

Melaniny jsou široce distribuovány v rostlinných a živočišných tkáních, stejně jako v prvokech. Určují barvu kůže a srsti, např. barvu koní , barvu ptačího peří (spolu s interferenčním zbarvením), rybí šupiny, hmyzí kůžičku . Melaniny absorbují ultrafialové paprsky a chrání tak tkáně hlubokých vrstev kůže před poškozením zářením.

Melaniny mohou mít sníženou koncentraci a dokonce zcela chybět - u albínů .

V důsledku experimentů (Zherebin et al., 1984) bylo zjištěno, že dlouhodobé podávání ve vodě rozpustného melaninu zabraňuje rozvoji nadměrných emočně-reaktivních projevů u zvířat a významně snižuje afektivní reakce u emočních potkanů. Zároveň bylo zjištěno, že lék zabraňuje tvorbě vředů, snižuje počet krvácení v žaludeční sliznici a zabraňuje poklesu celkové tělesné hmotnosti zvířat ve stresu.

Podle studií Mosse I. B. et al. (Ústav genetiky a cytologie Národní akademie věd Běloruska, Minsk), Zhavoronkov L. P. et al. Zvláštní hodnota výzkumu těchto vědců spočívá ve skutečnosti, že experimenty byly prováděny in vivo . Melanin snižuje hromadění radionuklidů v těle (aktivní sorbent uranu a transuraniových prvků).

Melanin je jedním z nejsilnějších antioxidantů (koncentrace paramagnetických center je 8⋅10 17 spin/g).

Genetické poruchy a chorobné stavy

Existuje asi devět typů očního albinismu, který je většinou autozomálně recesivní poruchou. U určitých etnických skupin je vyšší výskyt různých forem. Například nejběžnější typ, nazývaný okulokutánní albinismus typu 2 (OCA2), je zvláště běžný mezi lidmi černého afrického původu. Jde o autozomálně recesivní onemocnění charakterizované vrozenou redukcí nebo absencí melaninového pigmentu v kůži, vlasech a očích. Odhadovaná frekvence OSA2 mezi Afroameričany je 1:10 000, což kontrastuje s frekvencí 1:36 000 u bílých Američanů [3] . V některých afrických zemích je frekvence poruch ještě vyšší: od 1 z 2000 do 1 z 5000 [4] . Další forma albinismu, “žlutý oční albinismus”, vypadá, že je více obyčejný mezi Amish , kdo být převážně švýcarského a německého původu. Lidé s touto variantou syndromu mají obvykle při narození bílé vlasy a kůži, ale během kojeneckého věku se u nich rychle rozvine normální pigmentace [4] .

Oční albinismus ovlivňuje nejen pigmentaci oka, ale také zrakovou ostrost. Lidé s albinismem obvykle vykazují poruchy zrakové ostrosti v rozmezí od 20/60 do 20/400.

Souvislost mezi albinismem a hluchotou je dobře známá, i když není dobře pochopena. Ve svém pojednání o původu druhů z roku 1859 Charles Darwin poznamenal, že „kočky jsou zcela bílé as modrýma očima jsou obecně hluché“ [5] . U lidí se hypopigmentace a hluchota vyskytují společně u vzácného Waardenburgova syndromu , který se vyskytuje převážně u indiánů kmene Hopi v Severní Americe. Výskyt albinismu u indiánů kmene Hopi se odhaduje asi na 1 z 200 lidí. Podobné vzorce albinismu a hluchoty byly nalezeny u jiných savců, včetně psů a hlodavců. Nedostatek melaninu jako takový se však nezdá být přímou příčinou hluchoty spojené s hypopigmentací, protože většina lidí, kterým chybí enzymy potřebné pro syntézu melaninu, má normální sluchovou funkci. Namísto toho nepřítomnost melanocytů ve stria vascularis vnitřního ucha vede k abnormalitám v kochlei [6] , i když důvody pro to nejsou zcela jasné.

U Parkinsonovy choroby, poruchy, která ovlivňuje neuromotorické funkce, dochází ke snížení hladin neuromelaninu v substantia nigra a lokusu coeruleus v důsledku specifického uvolňování dopaminergních a noradrenergních pigmentových neuronů. To vede ke snížení syntézy dopaminu a norepinefrinu . I když nebyla zaznamenána žádná korelace mezi rasou a hladinami neuromelaninu u substantia nigra, významně nižší výskyt parkinsonismu u černochů než u bílých „vedl některé ke spekulacím, že dermální melanin by mohl nějakým způsobem sloužit k ochraně neuromelaninu v substantia nigra před vnějšími toxiny“ [ 7] .

Kromě nedostatku melaninu může být molekulová hmotnost melaninového polymeru snížena různými faktory, jako je oxidační stres, vystavení světlu, změny pH nebo lokální koncentrace kovových iontů. Předpokládá se, že snížení molekulové hmotnosti nebo stupně polymerace očního melaninu je dostatečné k přeměně normálně antioxidačního polymeru na prooxidant a ve svém prooxidačním stavu se melanin podílí na nástupu a progresi makulární degenerace. a melanom [8] . Rasagilin , důležitá monoterapie Parkinsonovy choroby, má u melanomu schopnost vázat melanin a zmenšovat nádor [9] .

Nevýhodou však může být i vyšší hladina eumelaninu, kromě vyššího sklonu k nedostatku vitaminu D. Komplikujícím faktorem při odstraňování névů laserem je tmavá kůže . Lasery, které jsou účinné při léčbě bílé kůže, mají tendenci být méně účinné při odstraňování névů u lidí asijského nebo afrického původu. Vyšší koncentrace melaninu u lidí s tmavší pletí jednoduše rozptyluje a pohlcuje laserové záření a potlačuje absorpci světla cílovými tkáněmi. Podobně může melanin zkomplikovat laserovou léčbu u jiných dermatologických stavů u lidí s tmavší pletí.

Na místech s lokalizovanou koncentrací melaninu v kůži se tvoří pihy a mateřská znaménka . Jsou silně spojeny s bledou pokožkou.

Nikotin má afinitu ke tkáním obsahujícím melanin díky své funkci jako prekurzoru při syntéze melaninu nebo jeho nevratné vazbě na melanin. Předpokládá se, že toto je základem nárůstu závislosti na nikotinu a snížení odvykání kouření u jedinců s tmavším pigmentem [10] .

Poznámky

  1. ↑ Biologický encyklopedický slovník. Ed. M. S. Gilyarová. Moskva, "Sovětská encyklopedie", 1986.
  2. ↑ A.V. Zharov, V.P. Shishkov et al. Patologická anatomie hospodářských zvířat. — M .: Kolos, 1995. — 543 s.
  3. ↑ Okulokutánní albinismus . Archivováno z originálu 23. prosince 2008.
  4. ↑ 1 2 Oční projevy albinismu: pozadí, patofyziologie, epidemiologie  (anglicky)  : časopis. - 2018. - 18. června.
  5. ↑ Změny zvířat a rostlin ve zkroceném stavu . Získáno 1. října 2019. Archivováno z originálu dne 3. dubna 2022.
  6. ↑ Cable J., Huszar D., Jaenisch R., Steel KP Účinky mutací na lokusu W (c-kit) na pigmentaci a funkci vnitřního ucha u myši  // Výzkum  pigmentových buněk : deník. - 1994. - únor ( vol. 7 , č. 1 ). - str. 17-32 . - doi : 10.1111/j.1600-0749.1994.tb00015.x . — PMID 7521050 .
  7. ↑ Nemoc Lewyho tělíska . Archivováno z originálu 21. července 2009.
  8. ↑ Meyskens FL, Farmer P., Fruehauf JP Redoxní regulace v lidských melanocytech a melanomu  // Výzkum  pigmentových buněk : deník. - 2001. - Červen ( roč. 14 , č. 3 ). - S. 148-154 . - doi : 10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x . — PMID 11434561 .
  9. ↑ Meier-Davis SR, Dines K., Arjmand FM, et al. Srovnání orálního a transdermálního podávání rasagilin mesylátu na růst lidského melanomového nádoru in vivo  //  Kožní a oční toxikologie : deník. - 2012. - prosinec ( roč. 31 , č. 4 ). - str. 312-317 . - doi : 10.3109/15569527.2012.676119 . — PMID 22515841 .
  10. ↑ King G., Yerger VB, Whembolua GL, Bendel RB, Kittles R., Moolchan ET  Souvislost mezi fakultativním užíváním melaninu a tabáku mezi Afroameričany  // Farmakologie Biochemie a chování : deník. - 2009. - Červen ( roč. 92 , č. 4 ). - str. 589-596 . - doi : 10.1016/j.pbb.2009.02.011 . — PMID 19268687 .

Literatura

V ruštině

V angličtině

Viz také

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích