Melanins: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Trong y học, melanins là những sắc tố được sản xuất tự nhiên trong cơ thể để tạo ra da, lông và màu mắt của chúng. Melanins được sản xuất trong các tế bào được gọi là tế bào hắc tố và được giải phóng vào các tế bào xung quanh. Ở những người nhiễm sắc tố, sắc tố này đảm nhận vai trò của một bộ lọc tia cực tím.

Melanins là gì?

Melanins là sắc tố đỏ, đen và nâu. Ở người, chúng tạo màu cho mắt, dalông. Melanins cũng được tìm thấy ở động vật. Ở động vật, chúng quyết định màu lông và lông. Ở mực, chúng cũng tạo nên sắc tố của mực. Để tạo thành melanins, quá trình oxy hóa bằng enzym diễn ra. Nguyên liệu ban đầu của phản ứng này là cái gọi là tyrosine. Ở động vật có xương sống, quá trình sinh tổng hợp để sản xuất melanins diễn ra ở lớp tế bào đáy của biểu bì và trong võng mạc của mắt. Các tế bào sản xuất còn được gọi là tế bào hắc tố và vận chuyển các sắc tố qua đuôi gai của chúng đến các tế bào sừng xung quanh. Ở người, melanin tồn tại ở hai biến thể khác nhau. Trong khi pheomelanin có màu đỏ nâu, eumelanin có màu nâu đen. Các biến thể của một màu khác cũng được gọi là allomelanins và được tìm thấy trong vi khuẩn, nấm và thực vật.

Giải phẫu và cấu trúc

Ở người dalông, melanins hiện diện dưới dạng lai của eumelanins và phaeomelanins. Tỷ lệ của hai phân nhóm, cùng với các yếu tố khác, xác định loại da của con người. Ví dụ, những người có mái tóc rất đỏ, da trắng và tàn nhang có hàm lượng phaeomelanins đặc biệt cao. Ngược lại, eumelanins chiếm ưu thế ở những người có tóc đen và da sẫm màu. Eumelanin được hình thành do quá trình oxy hóa axit amin tyrosine. Do đó, những melanins này là các dẫn xuất của cùng một con đường tổng hợp mà dopamine tiền thân L-dopa đi qua. Mặt khác, Phaeomelanin chứa lưu huỳnh. Allomelanins được tìm thấy trong thực vật và vi sinh vật có nguồn gốc từ hydroxylbenzenes. Trong hầu hết các trường hợp, melanins liên kết với protein hoặc ít nhất là liên kết với chất béo.

Chức năng và vai trò

Theo y học hiện đại, melanins chủ yếu dùng để bảo vệ chống lại Bức xạ của tia cực tím. Giả định này được đặt ra trước khi quan sát rằng những người da sẫm màu ít có nguy cơ phát triển khối u ác tính hơn và do đó da đen ung thư. Ngoài hormone kích thích, tiếp xúc với ánh nắng mặt trời cũng kích thích sản xuất melanin trong tế bào hắc tố. melanin đã được chứng minh là đóng vai trò của một bộ lọc UV. Năng lượng bức xạ được chuyển thành nhiệt đơn thuần trong một quá trình chuyển đổi bên trong. Trạng thái kích thích điện tử của phân tử do đó được chuyển thành trạng thái dao động trong quá trình chuyển đổi bên trong. Khoảng 99% năng lượng bức xạ có thể trở nên vô hại theo cách này. Thời gian tồn tại của phân tử ở trạng thái kích thích bị rút ngắn và các gốc tự do không thể hình thành theo cách này. Vì mụn đầu đỏ với làn da nhợt nhạt có nguy cơ da cao hơn một cách không tương xứng ung thư so với những người có sắc tố, khả năng chống nắng do loại melanin của họ cung cấp có thể kém hiệu quả hơn. Sản xuất sắc tố xảy ra trong lưới nội chất thô của tế bào hắc tố. Trong bộ máy Golgi của tế bào hắc tố, axit amin tyrosinase được lưu trữ và cô lập thành các túi. Tyrosine di chuyển vào các mụn nước này và quá trình trưởng thành bắt đầu. Với sự trợ giúp của một loại protein, tyrosinase trở thành DOPA và cuối cùng là melanin. Một melanosome trưởng thành di chuyển vào các đuôi của tế bào hắc tố và được giải phóng vào XNUMX đến XNUMX tế bào xung quanh. Quá trình này được kích hoạt bởi Bức xạ của tia cực tím hoặc hormone MSH.

Bệnh

Tăng sắc tố là tình trạng da bị tăng sắc tố quá mức. Trong bệnh này, sắc tố quá mức được lắng đọng trong lớp biểu bì. Chỉ các bộ phận của da bị ảnh hưởng hoặc toàn bộ cơ thể. Các sắc tố lắng đọng có thể là sắc tố riêng của cơ thể hoặc sắc tố ngoại sinh. Các khoản tiền gửi ngoại sinh xảy ra, ví dụ, với carbon tiền gửi từ hình xăm. Một dạng tăng sắc tố đặc biệt có ở dạng sau viêm. Trong trường hợp này, các tế bào hắc tố không được kích hoạt bởi ánh sáng mặt trời, mà bởi enzyme trong bối cảnh của địa phương viêm. Ngược lại với tăng sắc tố được gọi là giảm sắc tố. Sự hình thành của sắc tố melanin bị rối loạn trong bối cảnh có nhiều giảm sắc tố. Trong bệnh bạch tạng, ví dụ, các rối loạn xảy ra trong quá trình sinh tổng hợp melanin. Một sản phẩm trung gian của quá trình sinh tổng hợp melanin bị mất chức năng và quá trình chuyển đổi thành melanin bị rối loạn. vết bớt. Nốt ruồi có thể được phân định rõ ràng hoặc có hình dạng bất thường. Các nốt ruồi có ranh giới rõ ràng thường không có nguy cơ thoái hóa. Mặt khác, những nốt ruồi lan tỏa hoặc những nốt ruồi có màu quá đậm rất dễ bị thoái hóa. Theo thời gian, chúng có thể phát triển thành u hắc tố, tức là da đen ung thư. Đen ung thư da là một khối u ác tính của tế bào hắc tố lan rộng di căn qua hệ bạch huyết và máu các hệ thống. Trong hơn một nửa số trường hợp, khối u ác tính phát sinh từ một bất thường nốt ruồi tế bào nevus. Các khối u ác tính không chỉ xảy ra trên da. Sự hình thành như vậy cũng có thể phát triển trong màng nhầy của Nội tạng hoặc trên kết mạc. Tuy nhiên, những u hắc tố niêm mạc này hiếm hơn nhiều so với u hắc tố da. Những người da sáng có nguy cơ phát triển cao hơn một cách không cân đối khối u ác tính của da vì thiếu bộ lọc tia cực tím. Ngược lại, những người nhiễm sắc tố thường phát triển u ác tính niêm mạc vì màng nhầy của họ và kết mạc không có sắc tố và do đó thiếu khả năng chống tia cực tím.