Что такое меланин в организме человека


Меланины — Википедия

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]

Структура молекулы эумеланина (стрелка указывает продолжение полимера). Изредка вместо (COOH) может присутствовать H.

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: 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.

Фитомеланин[en], встречающийся у некоторых групп растений, несмотря на похожее название, химически не родственен меланинам животных и является поливиниловым ароматическим спиртом.

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 спин\гр.).

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 желтого 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].

  1. ↑ Биологический энциклопедический словарь. Под ред. М. С. Гилярова. Москва, «Советская энциклопедия», 1986.
  2. А.В.Жаров, В.П.Шишков и др. Патологическая анатомия сельскохозяйственных животных. — М.: Колос, 1995. — 543 с.
  3. ↑ Oculocutaneous Albinism (неопр.). Архивировано 23 декабря 2008 года.
  4. 1 2 Ocular Manifestations of Albinism: Background, Pathophysiology, Epidemiology (англ.) : journal. — 2018. — 18 June.
  5. ↑ Изменения животных и растений в прирученном состоянии (неопр.). Дата обращения 1 октября 2019.
  6. Cable J., Huszar D., Jaenisch R., Steel K. P. Effects of mutations at the W locus (c-kit) on inner ear pigmentation and function in the mouse (англ.) // Pigment Cell Research (англ.)русск. : journal. — 1994. — February (vol. 7, no. 1). — P. 17—32. — doi:10.1111/j.1600-0749.1994.tb00015.x. — PMID 7521050.
  7. ↑ Lewy Body Disease (неопр.). Архивировано 21 июля 2009 года.
  8. Meyskens F. L., Farmer P., Fruehauf J. P. Redox regulation in human melanocytes and melanoma (англ.) // Pigment Cell Research (англ.)русск. : journal. — 2001. — June (vol. 14, no. 3). — P. 148—154. — doi:10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x. — PMID 11434561.
  9. Meier-Davis S. R., Dines K., Arjmand F. M., etal. Comparison of oral and transdermal administration of rasagiline mesylate on human melanoma tumor growth in vivo (англ.) // Cutaneous and Ocular Toxicology (англ.)русск. : journal. — 2012. — December (vol. 31, no. 4). — P. 312—317. — doi:10.3109/15569527.2012.676119. — PMID 22515841.
  10. King G., Yerger V. B., Whembolua G. L., Bendel R. B., Kittles R., Moolchan E. T. Link between facultative melanin and tobacco use among African Americans (англ.) // Pharmacology Biochemistry and Behavior (англ.)русск. : journal. — 2009. — June (vol. 92, no. 4). — P. 589—596. — doi:10.1016/j.pbb.2009.02.011. — PMID 19268687.

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.

ru.wikipedia.org

Меланин: что это такое, его функция, симптомы дефицита и переизбытка пигмента

За цвет глаз (радужки), волос, покрова кожи отвечает природный пигмент меланин. Именно благодаря ему при длительном нахождении на солнце кожа способна приобретать более насыщенный, темный цвет. Синтез пигмента происходит в клетках-меланоцитах. Природный краситель не просто важен для создания индивидуального облика. Выполняя различные функции, он играет в организме значительную роль.

Меланин: что это и где он находится?

Пигмент меланин содержится у людей в разных количествах, что зависит от наследственных факторов. Чем выше его содержание, тем насыщеннее и темнее цвет кожи, радужки и волос у его обладателей. Это смесь соединений-полимеров, среди которых выделяют:

  • черные и коричневые ДОФА-меланины (эумеланины),
  • желтые феомеланины,
  • нейромеланины.

В организме важен только ДОФА-меланин, остальные пигменты – балласт, который практически не используется. Этот естественный краситель содержит в своем составе соединения неорганической и органической природы.

Неорганические соединения складываются из таких элементов как углерод, азот, водород, сера. Органические представляют собой смесь аминокислот. Их полный набор до конца неизвестен, но точно присутствует аргинин, тирозин, триптофан, цистин и ряд других.

Эумеланины не способны растворяться в воде, кислотах и органических растворителях, только щелочь может их разрушать. Наглядным примером подобной реакции служит окрашивание волос, поскольку краситель имеет щелочной состав.

Меланин образуется в меланоцитах специальных клетках с длинными отростками. Они содержатся в коже, а над ними находится слой других клеток – кератиноцитов. Между этими клетками существует связь: они соединены мостовидными десмосомами.

Далее пигмент попадает из меланоцита в кератиноцит, где происходит соединение меланина с белками, поступает в верхний слой эпидермиса, создавая определенный тон.

Таким образом, природный краситель вырабатывается за счет эпидермально-меланиновой единицы, которая образована 40 кератиноцитами и 1 меланоцитом. Это такой симбиоз (содружество) разных клеток, который позволяет вырабатывать нужный организму пигмент.

Незначительным количеством пигмента обладают люди со светлой кожей, волосами и глазами (европеоидная раса). У темнокожих и темноволосых людей растительного красителя много, поскольку его выработка происходит более интенсивно (негроидная раса).

Распределение цвета по волосам происходит при попадании пигмента в сердцевину волоса, что дает темный оттенок. Если гранул меланина меньше, и расположены они ближе к поверхности, то волосы приобретают светлый тон. Когда попадает диффузный или негранулированный краситель, то гарантировано рыжее окрашивание.

Цвет радужной оболочки человека зависит от глубины расположения и количества меланина. Если он расположен глубоко, то глаза приобретают голубой или синий оттенок. При хаотичном распределении получатся серая или зеленая радужка, а при близком расположении к роговице – карий цвет.

Как синтезируется меланин?

Это сложный нейрогуморальный процесс, который регулирует ЦНС. На него влияет множество факторов, действие которых регулируется гипофизом. В этом процессе принимает участие и щитовидная железа. Гипофиз вырабатывает особые меланоцитостимулирующие, половые и стероидные гормоны,  поэтому в ходе беременности и при гормональных сбоях иногда нарушается пигментации волос и кожи. В клетках-меланоцитах есть специальные органоиды – меланосомы, где и происходит синтез природного красителя:

  1. Вначале происходит окисление аминокислоты тирозин.
  2. Формируется предшественник адреналина – аминокислота ДОФА (в сокращении).
  3. ДОФА окисляется и постепенно формируется нужный пигмент.

Усилить процесс его синтеза способны лучи солнца, поэтому при работе «на открытом воздухе» образуется темный оттенок кожи.

Загар является защитной реакцией организма на УФ-лучи, когда в эпидермисе идет активная выработка пигмента, способного обезопасить кожный покров от ожогов. Он темнеет и приобретает более насыщенный цвет.

Функции меланина

Выработка меланина защитная реакция на ультрафиолет, ионизирующую радиацию и ряда других факторов, действие которых является агрессивным. Он впитывает излишнее количество лучей или экранирует (отражает) их. За счет этого клетки сохраняют свою структуру, снижается уровень радионуклидов в организме, нейтрализуется воздействие свободных радикалов. Пигмент выполняет и другие функции. Он нужен:

  • для поддержания иммунной системы при стрессовых воздействиях,
  • ускоренного протекания биохимических реакций,
  • выполнения функции транспорта других соединений,
  • уменьшения патологических процессов в ряде органов,
  • для понижения уровня сахара в крови,
  • замедления хода язвенной болезни желудка.

Это универсальный протектор (защитная роль) и природный адаптоген, многофункциональное действие которого доказано учеными разных стран мира.

Пигмент концентрируется в клетке рядом с ядром, защищая генетическую информацию, которая в ней хранится, и предотвращая ее злокачественное перерождение.

Что может вызвать снижение уровня меланина?

В некоторых случаях количество природного красителя понижается и наблюдается его недостаток. Такое явление возможно, если возникают следующие нарушения:

  • изменение гормонального фона и болезни эндокринной системы,
  • регулярное применение препаратов гормональной природы,
  • генетическая предрасположенность,
  • нехватка витаминно-минеральных компонентов,
  • недостаток аминокислот триптофана и тирозина,
  • воздействие стрессовых ситуаций,
  • процесс старения организма,
  • недостаточное пребывание на солнце.

Поскольку меланин выполняет в организме не последнюю роль, его дефицит приводит к печальным последствиям. Эпидермис становится беззащитным под воздействием агрессивных факторов внешней среды, поэтому находится под прямыми лучами солнца становится небезопасно.

Существует такое заболевание, как альбинизм, когда синтез меланина не сводится к нулю и он не вырабатывается или его количество незначительно. Людей-альбиносов отличают белый цвет кожи, волос, красный или светлый, совсем прозрачный цвет глаз.

Признаки недостаточного меланина

Возрастной недостаток меланина – естественное явление, связанное со старением всего организма, поэтому наблюдается седина, побледнение оттенка радужки, образование белых пятен на конечностях. Это дефекты косметического характера, а при значительном дефиците пигмента в ряде случаев развивается болезнь Паркинсона или меланома. Нехватка меланина заметна по следующим признакам:

  • радужная оболочка приобретает блеклый оттенок,
  • появляются раздражения или белые пятна на поверхности кожного покрова,
  • поставленный диагноз после обследования – хлоазма, альбинизм, витилиго,
  • раннее проявление старческих пятен и морщин или седины,
  • загар, который «ложится» неравномерно,
  • солнечные ожоги после непродолжительного нахождения под солнцем.

Избыток меланина приводит к развитию меланоза. Он может иметь физиологическую природу, когда его много в эпидермисе, волосяном покрове и радужке и патологическую, если он находится в органах и частях тела, где его быть не должно.

Как можно повысить уровень меланина?

Восстановить уровень природного красителя помогут способы:

  • получение с питанием веществ, которые участвуют в синтезе меланина,
  • отсутствие вредных привычек,
  • медикаментозное лечение.

Продукты питания

Чтобы решить проблему нехватки меланина, важно продумать и подкорректировать свое повседневное меню. В нем в обязательном порядке должны присутствовать аминокислоты тирозин и триптофан, которыми богаты многие мясные и растительные продукты.

Повышает содержание пигмента витаминный комплекс, в который входят витамины А, С, Е. Отмечено их высокое содержание в моркови, тыкве, персиках, дыне и ряде других продуктов. Помогает вырабатывать нужное соединение витамин В10, которыми богаты капуста, шпинат, хлеб из муки грубого помола, печень. Медь и магний также способны помочь в решении данной проблемы.

Нельзя употреблять продукты, способные уменьшить количество необходимого соединения, поэтому из рациона следует исключить кукурузу, кофе, вино, кондитерские изделия и соленые блюда.

Здоровый образ жизни

Простые правила помогут восстановить уровень темного пигмента. Они хорошо известны всем, но их соблюдение требует определенных волевых усилий. Следует:

  • обеспечить постоянный доступ свежего воздуха,
  • совершать длительные прогулки или пробежки,
  • отказаться от привычек, которые наносят существенный ущерб организму,
  • регулярно получать физические нагрузки,
  • стараться избегать стрессовых ситуаций,
  • непродолжительное время находится под лучами солнца в утренние или вечерние часы.

Если не нарушается здоровый образ жизни, то нормализуется обмен веществ и восстанавливается необходимая концентрация природного красителя.

Лекарственные препараты и БАДы

Медикаментозные средства используют при серьезных нарушениях, связанных с синтезом пигмента. Их вводят параллельно с обогащенным нужными веществами, продуктами и физическими нагрузками. Повысить количество пигмента помогут следующие лекарства:

  • Inneov – препарат, состав которого включает индийский крыжовник, антиоксиданты и витаминный комплекс.
  • Nature Tan – лекарство с экстрактами винограда, сои, кукурузы, витамином E, селеном и бета-каротином.
  • Pro Soleil –средство с натуральным составом, обогащенное витаминами.
  • Бевиталь-Сан – таблетки с бета-каротином и витаминами группы B.

Учеными была предпринята попытка получить синтетический аналог гормонов – меланокортинов, которые стимулируют выработку меланина, но результат оказался отрицательным: в крови он быстро разрушался, не успевая выполнить свою роль.

В качестве дополнительных источников для нормализации уровня пигмента используют средства для кожного покрова:

  • Витилемна,
  • меланиновая мазь,
  • гель Витикс,
  • крем Витасан.

Для получения равномерного загара применяют Меланотан 2. Он усиливает работу меланоцитов, повышая уровень пигмента и защищая клетки эпидермиса от УФ-лучей. Препарат используют как в инъекциях, так и в таблетках. Таблетки применяют при проблемной коже, поскольку их действие позволяет избежать солнечных ожогов. Меланотан 2 имеет и дополнительное воздействие: повышает либидо и понижает аппетит.

При гормональных сбоях, из-за которых возникают проблемы с кожей, прибегают к помощи Меланокортина. Это гормон, который напрямую влияет на синтез меланина. Существуют и другие добавки, но их самовольный прием приводит к непредсказуемым последствиям, поэтому консультация врача обязательна.

Если человек здоров, ведет нормальный образ жизни и не забывает о физических нагрузках, то проблемы с выработкой важного природного красителя возникнуть не должно. Главное, не забывать об умеренном пребывании на солнце, дышать свежим воздухом и не позволять стрессу или перенапряжению взять верх над своим физическим и психическим состоянием.

mfarma.ru

Меланоциты — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 мая 2013; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 мая 2013; проверки требуют 3 правки.

Меланоци́ты — специализированные клетки кожи, вырабатывающие пигмент меланин. У человека определяют конституционную меланиновую пигментацию (цвет кожи) и возможность загара. Имеют нейральное происхождение[1] (из нервного гребня).

Меланоциты выполняют защитную функцию, так как выделение меланина является ответной защитной реакцией организма на ультрафиолетовое излучение. Имеют вид разветвлённых (деревообразных) клеток, тело которых лежит в базальном слое эпидермиса, а длинные отростки идут в шиповатый[1]. Меланоциты синтезируют меланин (черно-коричневый (эумеланин) или желто-красный (феомеланин), отвечающие за окрашивание глаз, кожи и волос) и накапливают в теле клетки в меланосомах, которые транспортируются в отростки. Из последних они поступают в кератиноциты эпидермиса, где защищают их ядерный аппарат от повреждения ультрафиолетовыми лучами, а в дальнейшем разрушаются лизосомами. Синтез меланина и его транспорт в эпителиальные клетки стимулируются меланостимулирующим гормоном (МСГ) и АКТГ, а также действием солнечных лучей[1].

Большинство меланоцитов располагаются в коже, внутреннем ухе, пигментированной части эпителия сетчатки глаза, а также сосудистого слоя глаз. Нейромеланин продуцируется в больших количествах в катехоламинергических клетках чёрной субстанции(точнее, в отделе pars compacta) и голубого пятна, придавая этим структурам характерный цвет. У птиц и млекопитающих меланоциты находятся в основании волос и перьев и определяют окраску шерсти и оперения. У амфибий и рептилий изменение распределения пигмента внутри меланоцитов (меланофоров) связаны с изменениями окраски тела.

В ходе эмбриогенеза предшественники образуются в нервном гребне (меланобласты) и нервной трубке[2].

  1. 1 2 3 Быков В. Л. Частная гистология человека. — Санкт-Петербург: СОТИС, 2011. — С. 61. — 304 с.
  2. ↑ Dunn, K. J., Williams, B. O., Li, Y., Pavan, W. J. (2000). Neural crest-directed gene transfer demonstrates Wnt1 role in melanocyte expansion and differentiation during mouse development. PNAS 97 (18): 10050—10055. Текст  (англ.) (Проверено 15 ноября 2010)

ru.wikipedia.org

Причины и симптомы недостатка и избытка меланина в организме

Меланин — это особое вещество melanos, вырабатываемое клетками меланоцитами. Это естественный краситель в организме, он отвечает за цвет волос, глаз и кожного покрова. Его количество закладывается на генетическом уровне. Синтез пигмента — важный процесс для человека, так как защищает от воздействия многочисленных внешних факторов. Если наблюдается нарушение пигментации и другие проблемы со здоровьем, необходимо как можно быстрее восстановить меланин.

Что такое меланин и какие функции он выполняет

Данное вещество защищает человеческий организм от проникновения онкогенных агентов, вирусов, ультрафиолетовых лучей, радиоактивного излучения.

У людей европеоидной расы содержат пигментный краситель в малых количествах. Эпидермис коренных африканцев заполнен полностью. Melanos находится в оболочке мозга и внутренних органов. Он отвечает за многие жизненно важные функции. Если будет регулярно происходить дисбаланс вещества, начнутся серьезные проблемы со здоровьем.

Основные виды меланинов:

  • желтые – феомланины;
  • коричневые и черные – эумеланины;
  • нейромеланины.

Организмом используется в основном черный и коричневые, основная часть остальных видов выступает в роли балласта.

Основные функции пигмента:

  • улучшает биохимические процессы;
  • уменьшает количество накопленных радионуклидов;
  • защищает от излучения ультрафиолета;
  • способствует эффективной работе иммунной системы;
  • подавляет воздействие ионизирующей радиации;
  • предупреждает патологические изменения в щитовидной железе, печени, гипоталамусе, надпочечниках;
  • нейтрализует опасное воздействие свободных радикалов.

Меланину доверено защищать информацию клеток ДНК от мутагенного влияния ультрафиолета. Он поглощает и отображает солнечное излучение. Повышает настроение, успокаивает нервную систему, поднимает жизненный тонус и улучшает самочувствие, омолаживает. При реакции достаточного количества мелатонина (гормона сна) и окрашивающего вещества улучшается здоровье и общее самочувствие.

В настоящее время ученым не удалось точно установить причину проблем в выработке пигмента, но многочисленные наблюдения помогли установить, что развитию данной патологии подвержены люди, регулярно испытывающие стресс, нервное напряжение, физическое переутомление, не занимающиеся спортом и плохо питающиеся.

Советуем почитать

Недостаток меланина: причины и симптомы

Выработка меланина может уменьшиться вне зависимости от частоты пребывания на солнце. В таких случаях наблюдается понижение уровня содержания вещества в организме, что способствует развитию серьезных заболеваний.

Причины недостатка:

  • заболевания, передаваемые на генетическом уровне;
  • прием гормональных препаратов;
  • нервные срывы, стресс;
  • сбои в работе эндокринной системы;
  • естественный процесс старения;
  • недостаток тирозина и триптофана;
  • дефицитность минералов и витаминов.

Симптомы и признаки нехватки меланина в организме:

  • блеклый оттенок радужки глаз;
  • белые пятна, раздражение;
  • диагностирование хлоазмы, альбинизма или витилиго;
  • преждевременное появление старческих пятен и морщин;
  • ранняя седина;
  • неравномерный загар;
  • склонность кожного покрова к солнечным ожогам.

С возрастом нехватка меланина — естественное последствие старения организма и всех его органов и систем. Это основная причина седины, выцветания глазной радужки, появления пятнышек на руках и лице. Но косметические дефекты — не самое страшное. При сильном понижении количества может развиться болезнь Паркинсона или меланома.

Способы повышения

Существует несколько способов сбалансировать уровень красящего вещества на прежние позиции: специальное питание, здоровый образ жизни и БАДы, лекарства.

О пользе правильного сбалансированного питания и активном образе жизни говорят медики и спортивные консультанты. Если произошел сбой в организме и врач диагностировал нехватку в коже меланина, то регулярные занятия спортом и отказ от вредных привычек поможет выработать красящий элемент и побороть недостаточность.

Советуем почитать

Восстановление синтеза пигмента зависит от количества аминокислот, поступающих в организм. Особое значение играет аминокислота тирозин. Для поддержания их достаточного количества рекомендуется ввести в рацион питания следующие продукты:

  • бананы;
  • миндаль;
  • морковь;
  • морепродукты;
  • какао;
  • арахис;
  • тыква;
  • бурый рис;
  • абрикосы;
  • печень;
  • авокадо;
  • шоколад;
  • фасоль;
  • цитрусовые;
  • финики;
  • хлеб отрубной;
  • дыня;
  • шиповник;
  • кунжут;
  • морковь;
  • кедровые орехи.

Восполнить дефицит помогут специальные лекарственные и растительные препараты, которые должны идти в сочетании со спортом и обогащенным питанием.

Медикаменты против недостатка меланина:

  • Inneov – препарат имеет в составе индийский крыжовник, полезные антиоксиданты и набор витаминов.
  • Nature Tan – эффективное средство с экстрактами винограда, сои, кукурузы, витамином E, селеном и бета-каротином.
  • Pro Soleil – витаминизированное лекарство, имеющее натуральный состав.
  • Бевиталь-Сан – таблетка, содержащая  бета-каротин и витамины из группы B.

В качестве вспомогательных средств восстановления пигмента могут применяться уходовые средства и медикаменты для наружного применения:

  • Витилемна;
  • Меланиновая мазь;
  • гель Витикс;
  • крем Витасан.

Желающие получить ровный бронзовый загар, используют Меланотан 2. Попадая в кровь, инъекция заставляет активнее работать меланоциты и повышает защитные функции кожного покрова. Под его действие солнечный луч не проникает в глубокие слои кожи.

Перед началом приема БАДов и лекарств необходимо обратиться за консультацией лечащему врачу и пройти обследование. Имеются противопоказания к приему.

Избыток меланина: причины и симптомы

Гиперпигментация – процесс перенасыщения окрашивающим пигментов определенных участков кожи.

Почему начинается переизбыток пигмента:

  • естественное старение организма;
  • гормональные изменения в результате наступления климакса, беременности или приема гормональных препаратов;
  • сбои в работе печени;
  • заболевания щитовидной железы, когда гормон начинает влиять на жизненно важные функции.

Симптомы избытка меланина в организме:

  • родимые пятна – выглядят как расплывчатые пятнышки разного диаметра и формы, цвета – черный, светло-бежевый, темно-коричневый;
  • пигментные пятна – образуются на чистом кожном покрове или на местах травм спонтанно или под воздействием внешних вредных факторов, цвета – темный;
  • родинки – кожный дефект овальной или округлой формы, оттенок колеблется от черного до коричневого;
  • веснушки – близкорасположенные маленькие пятнышки темного и светло-коричневого тона.

Часто гиперпигментация атакует лицо и другие открытые участки тела, подвергающиеся воздействию солнечного излучения.

Способы снижения

Побороть избыток меланина в организме можно косметическими процедурами и отбеливающими средствами.

Популярные методы борьбы, направленные на разрушение пигментного вещества:

  • Отшелушивающие процедуры. Лазерная шлифовка и кислотный пилинг воздействуют на верхний слой эпидермиса и вместе с ним устраняется главный симптом гиперпигментации – пятна. Необходимо делать курс из нескольких сеансов.
  • Мезотерапия. Кожа обогащается специальными составами, чтобы вылечить и привести выработку меланина в норму.
  • Депигментирующие косметические средства. Регулярное нанесение составов с осветляющими компонентами помогает вернуть покрову ровный тон и разрушать излишний пигмент.
  • Применение ингибиторов: аскорбиновая кислота, гидрохинон, азелиновая кислота. Вещества позволяют лечить кожу, устранить излишек меланина и его основный признак. Регулярное применение будет способствовать нормальной функции клеток меланоцитов и пигментация будет вырабатываться в необходимом количестве.

Лечение гиперпигментации должно проводиться под врачебным контролем. Восстанавливать самостоятельно работу меланоцитов не рекомендуется, так как важно установить причину развития данного явления.

Правильный синтез меланина важен для организма, без него мы словно незащищенный новорожденный ребенок, подверженный опасностям со всех сторон. Но мало кто из людей задумывается о правильной выработке пигмента, подвергая тело и кожу серьезным испытаниям. Если со временем на фото или в зеркале стали замечать изменения в загаре и белую или темную пигментацию, пора задуматься над здоровьем. Только комплекс диагностики поможет приобрести прежний вид. Главное вовремя начать терапию и профилактику осложнений.

Статья одобрена редакцией

promelanin.ru

Меланин: что это такое, какие функции выполняет, как его снизить или повысить

Меланин отвечает за окраску кожного покрова, определяет цвет радужки и волос. С его участием и под воздействием лучей солнца образуется загар. Но не многим известно, что меланин — это вещество, которое продуцируется особыми клетками — меланоцитами. И его предназначение заключается не только в том, чтобы влиять на степень окрашивания.

Химический состав

Меланин, говоря простым языком, является естественным красителем. Он присутствует не только у человека, но и у животных, ряда растений и даже у грибов. В его состав входит несколько компонентов, представляющих собой сочетание некоторых полимерных веществ.


При биохимических исследованиях выяснено, что существует несколько видов меланина:
  1. ДОФА-меланины. Они имеют черный и коричневый оттенок. Именно эти соединения активно участвуют в окрашивании тканей. Их второе наименование — эумеланины.
  2. Феомеланины (желтые) и нейромеланины. Эти вещества представляют собой балласт, относятся к аморфным и особой роли не играют.

В составе меланинов находятся неорганические вещества и органические (аминокислоты). Полный перечень пока не изучен, но известно, что присутствует триптофан, гистидин, метионин, аргинин.

Эумеланины не могут растворяться в водной среде, не дают реакцию при воздействии кислот и растворителей органического происхождения. Но они подвергаются расщеплению при обработке щелочами. Примером такой химической реакции является осветление волос.


Меланоциты — это особые клетки, локализованные в эпидермисе, которые могут вырабатывать красящие пигменты. Они имеют округлую форму и несколько узких отростков, придающих им форму звезды. Над ними располагается слой кератоцитов. Любой меланоцит соединяется с кератоцитом. Этот союз обеспечивает поступление красящего вещества в верхние слои дермы, наружный слой волос и радужку глаз путем фагоцитоза (захвата). Функциональная единица состоит обычно из одной пигментной клетки и около сорока единиц керацитов. Именно таким образом, при обычных условиях функционирования, может вырабатываться необходимый объем меланина.

В зависимости от генетической предрасположенности количество красящего пигмента бывает разным. У людей со светлыми волосами, кожей и глазами его намного меньше, чем у кареглазых и смуглых брюнетов.

У лиц негроидной расы выработка меланина происходит во много раз интенсивнее, чем у европеоидов. Весь слой под кожей заполнен меланоцитами, поэтому она имеет такой темный оттенок.

Как вырабатывается

Образование красящего вещества происходит под контролем ЦНС и является довольно сложным нейрогуморальным процессом. Гипофиз продуцирует меланоцитостимулирующие гормоны, уровень которых определяет активность работы меланоцита. Синтез происходит в отдельных органеллах, которые носят название меланосомов.

Для того чтобы мог образоваться меланин, происходит ряд химических реакций с участием аминокислот. Вначале окисляется тирозин, после этого появляется ДОФА, затем идет реакция окисления дигидроксифенилаланина с преобразованием его в пигмент, который накапливается в эпидермисе. Стимулировать его увеличение извне может ультрафиолетовое излучение.

Основные функции

Самой важной работой меланина в организме любого человека является его способность предохранять тело и внутренние органы от канцерогенного действия излучения и прочих агрессивных факторов. Он способен отражать и поглощать избыток ультрафиолета, преобразуя его в тепло посредством химических реакций. Это позволяет снизить вероятность развития онкопатологии и не допускает накопления большей части радионуклидов.

В последнее время было установлено, что накопление пигмента происходит преимущественно в области клеточных ядер, что предохраняет от потери генетической информации.

Существуют и другие функции, которые может выполнять пигментное вещество и его соединения:

  • ускорение ряда биохимических процессов,
  • ликвидация негативного воздействия на клетки и иммунитет,
  • транспортировка, которую осуществляют водорастворимые формы красящего вещества,
  • снижение деструктивных процессов в гипоталамической структуре, печени, надпочечнике и щитовидке.

Все свойства меланина были хорошо изучены, этим занимались специалисты во многих странах. Они сделали вывод о том, что это вещество является протектором от генных мутаций и канцерогенов и сильнейшим натуральным адаптогеном.

Недостаток меланина

Пигментное вещество иногда вырабатывается в организме в недостаточном количестве. Такое явление возникает по ряду причин:

  • нарушение баланса гормонов и работы органов внутренней секреции,
  • длительное использование гормоносодержащих препаратов,
  • генетические отклонения,
  • нехватки витаминов и минеральных веществ,
  • недостаточное количество необходимых аминокислот (тирозина и триптофана),
  • естественный процесс старения,
  • постоянные психоэмоциональные перегрузки,
  • отсутствие воздействия солнечных лучей.

Симптомы снижения проявляются в виде седины и бледных пятен на коже. Появляется склонность к ее раздражению, образуются морщины, радужка глаза становится блеклой. Нехватка красящего пигмента приводит к альбинизму и витилиго.

Как поднять уровень

Существует множество способов восполнить недостаток пигмента. Для этого нужно пересмотреть рацион и увеличить потребление некоторых продуктов питания. Усилить синтез этого вещества помогают определенные лекарственные средства и биоактивные добавки. Но перед их использованием следует посоветоваться со своим врачом, иначе неконтролируемое лечение может иметь негативные последствия.

Особенности питания

Тирозин и триптофан содержатся в мясе и рыбе, их достаточно в морепродуктах, финиках, бананах и авокадо. Недостаток каротина и ряда витаминов также снижает выработку. Поэтому следует ввести в рацион фрукты (абрикосы, персики, виноград, апельсины), овощи (морковь, тыкву) и бобовые. Нужно всегда кушать зелень и пить отвар из плодов шиповника. Выработать пигмент помогает витамин B10, его получают при употреблении овсяной каши, яиц, капусты, грибов. Для того чтобы восстановить нормальный объем красящего вещества, необходим здоровый образ жизни.

Препараты

Чтобы быстро повысить уровень меланина, врач может порекомендовать различные лекарства и добавки, которые восполнят недостаток необходимых для синтеза веществ.

Попытки создания аналогов гормонов гипофиза для стимуляции процесса пока безуспешны. Эти вещества при поступлении в кровь слишком быстро распадаются и поэтому не дают ожидаемого результата.

Альтернативным вариантом для восстановления продуцирования пигмента является современный препарат Меланотан, который помогает организму вырабатывать собственный мелатонин, способствуя получению кожей загара даже во время пребывания в помещении. На данный момент еще ведутся исследования, поэтому лекарство нельзя приобрести в аптечной сети.

Некоторые косметические фирмы предлагают составы для наружного использования с содержанием пигментного вещества или активаторов его выработки.

Избыток меланина и методы снижения

Переизбыток меланина приводит к повышению пигментации. Человек покрывается темными пятнами, от которых трудно избавиться. Причем они могут локализоваться на различных участках тела. Способствуют такому состоянию гормональные отклонения или прием некоторых препаратов.


С целью понизить уровень меланина применяются:
  • защитные косметические средства для депигментации,
  • мезотерапия (подкожное введение специальных средств),
  • пилинг, шлифовка лазером,
  • препараты, способные уменьшить пигментацию,
  • можно делать маски с активными ингибиторами в составе (арбутин, аскорбинка, койевая кислота).

Вывести пятна помогают одна или одновременно несколько процедур. При невыраженной пигментации полезны народные средства на основе лимонного сока, кефира или петрушки.

fr-dc.ru

Лазеры и Технологии, тел.: +7 (495) 724-56-87

Меланин (от греческого melas, melanos - темный, черный) - темнокоричневый или черный пигмент, содержащийся в волосах, коже, а также в сосудистой (в т.ч. в радужке) и сетчатой оболочках глаза. Меланин содержится не только в коже и волосах человека, но и во внутренних органах, включая substantia nigra мозга. При нарушении синтеза меланина в организме возникает целый ряд заболеваний, например, витилиго, фенилкетонурия, болезни Паркинсона, Аддисона и др. Отмечена необычно высокая восприимчивость альбиносов (у них отсутствует меланин) к болезням.

 

Метаболизм меланина

 

Меланин образуется путем полимеризации продуктов окисления тирозина в специализированных отростчатых клетках эпидермиса - меланоцитах. Гранулы, заполненные меланином, - меланосомы - транспортируются по отросткам меланоцитов и передаются кератиноцитам. В кератиноцитах меланин функционирует подобно фильтру с нейтральной оптической плотностью и поглощает ультрафиолетовое излучение. Под действием солнечного излучения синтез меланина увеличивается, и появляется загар. Это происходит за счет активации тирозиназы в меланоцитах, что в свою очередь обусловлено высвобождением эйкозаноидов и эндотелина-1. От эффективности работы этого механизма зависит устойчивость кожи к действию солнечного излучения. Меланины - аморфные пигменты темно-коричневого и черного цвета, содержащиеся в норме в волосах, коже, перьях и сетчатке глаза у позвоночных, а также в растениях, у насекомых и некоторых морских беспозвоночных.

 

У животных меланин сосредотачивается в специальных клетках - меланофорах. Усиление образования и отложения меланина в коже происходит под влиянием облучения солнечными и ультрафиолетовыми лучами, что обуславливает появление загара и веснушек. Меланин содержит в своем составе углерод, азот и водород в соотношении примерно 1:5:5, а также в ряде случаев серу (от 2 до 12%). Меланин нерастворим в воде, кислотах, органических растворителях и т.д. Но меланин волос легко растворяется в щелочах и выпадает в осадок при подкислении растворов. Варьирование цвета кожи определяется присутствием в эпидермисе специализированных клеточных органелл - меланосом. Избыточное накопление в организме пигмента меланина обусловливает меланоз. Меланоз может наблюдаться в органах, где меланин откладывается в норме (кожа, глаз, мозговые оболочки) и в органах и тканях, где в норме этот пигмент не встречается (слизистые оболочки, кишечник, пищевод). Процесс образования меланина у человека и животных связан с деятельностью эндокринных желез.

 

При ряде гормональных расстройств (адиссонова болезнь, хронический гипертиреоидизм, гипопитуитаризм и т.д.), а также при беременности наблюдаются нарушения пигментации кожи, волос и т.д. Установлено, что образование меланиина контролируется главным образом гормонами гипофиза (альфа и бета-меланоцитостимулирующие гормоны), а также щитовидной железой, стероидными и половыми гормонами. Механизм гормонального контроля не выяснен. По-видимому, основная роль принадлежит меланинстимулирующим гормонам, активность которых может стимулироваться другими гормонами (прогестероном) или подавляться (адреналином или норадреналином).

 

Виды меланинов

 

Различают коричневые и чёрные меланины - эумеланины, и жёлтые - феомеланины. - Эумеланины Eumelanin - Феомеланины Pheomelanin - Нейромеланины Neuromelanin

 

Функции меланина

 

Далеко не каждый меланин способен оказывать какое-либо физиологическое воздействие на организм животных и человека. Мощные защитные барьеры (кожный, барьер желудочно-кишечного тракта и др.) не пропускают то, что по структуре является чуждым. Такой меланин проходит как балластное вещество. Меланин млекопитающих, человека и ряда микроорганизмов, в том числе и Nadsoniella nigra, называется «эумеланином» или ДОФА-меланином. ДОФА-меланины - единственные пигменты, которые синтезируются и широко используются в организме млекопитающих и человека. Далее речь пойдет о них.

 

Особые свойства ДОФА-меланинов, которые делают их похожими на молекулярные сита и ионообменные смолы, антиоксидантные и полупроводниковые свойства позволяют успешно использовать меланины в медицине, фармакологии и других отраслях. Строение меланина сложное, это не отдельное вещество, а аморфная смесь полимерных соединений.

 

Классическая структура меланина - это длинноцепочечный полимер. Молекулы меланина «липкие». Бактерии и грибки «приклеиваются» к ним, и это останавливает их от распространения по организму. В литературе встречаются упоминания о том, что меланины, синтезируемые в организме человека, участвуют в ликвидации любого стрессового воздействия, нарушающего клеточное равновесие, и являются составной частью иммунной системы организма. Меланин дезактивирует свободные радикалы, возникающие после облучения организма ультрафиолетом и ионизирующим излучением, а также в результате некоторых ферментативных процессов и реакций аутоокисления. Катализирует многие биохимические процессы. Обладает ионообменными свойствами.

 

Растворимые формы меланина могут выполнять транспортную функцию, так как беспрепятственно преодолевают даже гематоэнцефалический барьер (барьер, который защищает головной мозг). Меланин защищает организм от злокачественного перерождения клеток, нейтрализуя канцерогенное воздействие: УФ-лучей и ионизирующей радиации, уменьшая накопление радионуклидов в организме; снижает метаболическую активность химических канцерогенов. ДОФА-меланин Nadsoniella nigra в условиях комбинированного действия тотального гамма-излучения и стресса проявляет мощный адаптогенный эффект, являясь очень сильным антиоксидантом. Выявлено, что этот меланин существенно уменьшает дистрофически-деструктивные изменения в печени, гипоталамусе, щитовидной железе и надпочечниках.


scvtech.ru

Меланин у человека - Health OK – Портал о здоровом образе жизни