Меланин
-
Меланин и его функции
- Меланин — семейство биомолекул, обеспечивающих пигментацию организмов.
- Вырабатывается в меланоцитах, специализированных клетках кожи.
- Существует пять типов меланина: эумеланин, феомеланин, нейромеланин, алломеланин и пиомеланин.
-
Эумеланин
- Образуется в результате окисления тирозина.
- Имеет две формы: DHI-эумеланин (темно-коричневый) и DHICA-эумеланин (светло-коричневый).
- Защищает кожу от ультрафиолетового излучения.
- Присутствует в коже, волосах и других тканях.
-
Феомеланин
- Придает коже желтоватый или красноватый оттенок.
- Вырабатывается при наличии цистеина.
- Редко встречается у низших организмов.
-
Нейромеланин
- Вырабатывается в головном мозге.
- Связывает переходные металлы и токсичные молекулы.
- Может играть роль в апоптозе и болезни Паркинсона.
-
Другие формы меланинов
- Пептидомеланин — водорастворимая форма, выделяемая грибами.
- Селеномеланин — аналог феомеланина с селеном, обеспечивает лучшую защиту от ионизирующего излучения.
- Трихохромы — пигменты с низкой молекулярной массой, встречаются в рыжих волосах.
-
Меланин у людей
- Определяет цвет кожи, волос, радужной оболочки глаза и сосудистой полоски внутреннего уха.
- Вырабатывается меланоцитами в базальном слое эпидермиса.
- Альбинизм — состояние, при котором синтез меланина отсутствует.
-
Меланины у других организмов
- Используются головоногими моллюсками для защиты от хищников.
- Защищают микроорганизмы от ультрафиолетового излучения и других стрессов.
- У беспозвоночных меланин участвует в иммунной системе.
- У рыб меланин содержится в коже и внутренних органах.
-
Роль меланина в пигментации птиц
- Меланин защищает перья от разрушения бактериями и истирания.
- Синтез феомеланина требует цистеина, который может быть токсичным при избытке.
- Меланин важен для окраски плотоядных птиц.
-
Меланин у млекопитающих
- Меланин регулирует распределение пигмента в шерсти млекопитающих.
- Ген агути определяет структуру шерсти.
- Меланин у членистоногих образует брэгговский отражатель.
-
Меланин у растений
- Меланин в растениях называется «катехоловыми меланинами».
- Меланин скорлупы каштана используется как антиоксидант и краситель.
-
Структура и биосинтез меланина
- Меланины не имеют единой структуры, но имеют эмпирические формулы.
- Биосинтез меланина включает окисление индол-5,6-хинона.
-
Генетические нарушения и болезни
- Альбинизм связан с отсутствием или снижением меланина.
- Альбинизм влияет на пигментацию и остроту зрения.
- Альбинизм может быть связан с глухотой и смертностью.
-
Меланин и здоровье
- Меланин защищает от ультрафиолетового излучения.
- Меланин может быть прооксидантом и участвовать в дегенерации желтого пятна и меланоме.
- Меланин осложняет лазерное лечение у людей с темной кожей.
-
Никотин и меланин
- Никотин обладает сродством к тканям, содержащим меланин
- Это может объяснять повышенную никотиновую зависимость у людей с темной пигментацией
-
Адаптация человека
- Меланоциты вводят меланин в кератиноциты эпидермиса
- Меланосомы защищают ДНК от ультрафиолетовых лучей
- У людей с темной кожей больше эумеланина, что защищает от солнца
-
Эволюционное происхождение
- Темный цвет кожи появился как адаптация к выпадению волос
- Анатомически современные люди появились в Африке и мигрировали по миру
- В Азии и Европе воздействие УФ-излучения уменьшилось, что привело к современному диапазону цветов кожи
-
Эффекты пигментации
- Светлая кожа мигрирует к экватору, акклиматизируясь к сильной солнечной радиации
- Темнокожие люди имеют большую защиту от солнечных ожогов и меланомы
- Меланин защищает глаза от ультрафиолета и видимого света
-
Физические свойства и технологическое применение
- Меланин может хелатировать ионы металлов, защищая клетки
- Меланин с высокой степенью полимеризации является антиоксидантом
- Неоптимальные условия могут привести к образованию прооксидантного меланина
-
Роль в метастазировании меланомы
- Сильно пигментированные клетки меланомы имеют более высокий модуль упругости
- Эластичность клеток меланомы важна для метастазирования и роста
- В опухолях меланомы присутствуют как пигментированные, так и непигментированные клетки