Что такое меланина

Что такое меланина

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]

Содержание

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: 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.

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⋅10 17 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.

Читайте также:  Невидимая поддержка груди

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] .

Меланин — это пигмент, который выполняет важные функции – окрашивает волосы, кожу, радужку глаз в определенный цвет и участвует в образовании ровного загара. Синтез меланина осуществляется за счет меланоцитов – клеток, которые защищают организм от негативного воздействия окружающей среды.

Что такое и для чего он нужен

Меланин – это пигмент, которое участвует в обмене веществ. Темно-коричневые соединения находятся в глубоких слоях эпидермиса, а их выработка активируется во время принятия солнечных ванн. Пигмент меланин, образующийся в коже человека, может придавать оттенок волосам. Он связан с генотипом, а его количество определяется факторами окружающей среды.

  • улучшает состояние кожи;
  • очищает организм от токсинов и вредных соединений;
  • нейтрализует действие раковых клеток;
  • восстанавливает внутренние процессы на клеточном уровне после интоксикации, наркотиков или алкоголя.

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).

Пигментное вещество образуется внутри эпидермиса, а в органах благодаря окислению тирозина в меланоцитах.

Пигмент внутри меланина имеет определенную липкость, благодаря чему бактерии и другие патогенные микроорганизмы захватываются им. Это помогает остановить размножение грибка в теле. Также меланины устраняют стрессовое воздействие на организм, которое нарушает клеточные процессы и работу иммунной системы. Они отвечают за пигментацию кожи, и уменьшают воздействие свободных радикалов, которое возникает после биохимии, облучения и солнечных ванн. В меланине содержаться соединения, что активируют многие химические процессы и блокируют патогенные образования.

Форма растворимого меланина во всем организме человека выполняет обменную функцию и проходит через гематоэнцефалический барьер (защитная оболочка мозга). Вещество, которое окрашивает кожу, предотвращает злокачественные образования в теле, уменьшает действие радионуклидов на органы, понижает активность канцерогенов.

Основная польза от меланина – это снижение деструктивных и дистрофических изменений в органах, гипоталамусе, надпочечниках и щитовидной железе.

При недостатке гормона мелатонина, женщина подвергается следующим рискам:

  • раннее старение;
  • преждевременная менопауза;
  • пониженная чувствительность к инсулину;
  • увеличение массы тела;
  • образование раковых опухолей.
Читайте также:  Лесгафта курсы фитнес

При переизбытке меланина возникает риск образования злокачественной опухоли – меланомы. На вид она напоминает расплывшееся пятно темного оттенка. В этом случае необходимо понизить выработку пигмента с помощью лекарств.

Заболевания, которые формируются при избытке природного пигмента:

  • физиологические изменения в органах, где концентрируется меланин (кожный покров, глаза, оболочка мозга, печень);
  • патологические изменения в органах, которые не связаны с образованием пигмента (кишечник, желудок, пищевод).

Функции

Основная функция меланина – защищать клетки от лучей ультрафиолета. Он помогает отражать негативное излучение, одновременно поглощает и собирает те лучи, которые проникли в глубокие слои эпидермиса.

Во внутренних уровнях кожного покрова они перерабатываются: часть уходит на поддержание температуры, а остальное – на фотохимические процессы.

Что входит в функции:

  • останавливать воздействие свободных радикалов;
  • проводить химико-биологические процессы в тканях;
  • сохранять обменные процессы;
  • снизить действие стресса на организм;
  • восстанавливать внутренние резервы в период адаптации;
  • поддерживать транспортную функцию;
  • устранять нарушения в щитовидной железе, клетках печени, надпочечников и гипоталамусе.

Как синтезируется и какие факторы на это влияют

Пигмент вырабатывается меланоцитами во внутреннем базальном слое эпидермиса. Там он концентрируется и поступает в верхние слои кожи через мостовидные десмосомы. Пигмент образовывается под действием солнечных лучей, связывается с аминокислотами и белками, определяя цвет кожи.

Синтез пигмента происходит под контролем гормонов, которые вырабатывает гипофиз. Основное значение на выработку меланина оказывает меланоцито-стимулирующее соединение.

Оттенок кожи, цвет глаз и волос определяется по количеству меланиновых единиц во внутреннем слое кожи. У европеоидов красящее вещество содержится в небольшом количестве, а вот у негроидной расы окраска эпидермиса намного темнее за счет большого количества меланина в коже.

Оттенок локонов определяется через корковый слой. Темно-коричневые пигменты могут вырабатываться в большом количестве и проникать в глубокие слои волоса. У светловолосых намного меньше пигмента в верхнем слое, и он не проникает глубоко. Если пигмент неравномерно располагается по длине, пряди имеют рыжий оттенок. Однако в стрессовых ситуациях меланин перестает выделяться – тогда проявляется седина.

Цвет радужки зависит от внутреннего расположения красящего вещества и глубины. Если пигмент располагается в 4 или 5 слое, то у человека синий цвет глаз. Если меланин содержится в верхнем слое, то это придает светло-карий или медовый оттенок радужке. Пигмент, который находится в нескольких слоях и располагается неравномерно, придает глазам серый или зеленый оттенок.

Меланин состоит из нескольких простых пигментов, которые вместе образуют окрашивающее соединение:

  • ДОФА-маланины – черные и темно-коричневые;
  • феомеланины – оранжевые и желтые;
  • нейромеланины – промежуточные соединения.

Одни влияют на человеческий организм (ДОФА-меланины), другие являются дополнениями и балластными соединениями. В составе пигмента существует:

  • углерод;
  • азотное соединение;
  • водород;
  • сера и другие соединения.

Нужные аминокислоты, которые входят в состав:

Причины снижения меланина и последствия

На выработку природного пигмента влияют следующие факторы:

  • сбои в выработке гормонов, заболевания эндокринной системы;
  • использование гормональных препаратов;
  • заболевания генетического типа;
  • нехватка природных веществ и минералов;
  • недостаток гормонов – триптофана и тирозина;
  • естественное старение;
  • длительный стресс;
  • недостаток солнечных ванн.

Симптомы низкого уровня меланина:

  • склонность к покраснениям кожи после солнечных ванн;
  • неровное потемнение кожи после загара;
  • бледный цвет покрова эпидермиса;
  • белая пигментация;
  • седина в молодости;
  • образование морщин раньше времени;
  • выцветший цвет радужки глаз.

Повысить выработку пигмента можно разными путями:

  • изменить рацион: использовать продукты, которые стимулируют синтез пигмента;
  • спорт, питание по схеме, полноценный сон;
  • использовать лекарства, поднимающие уровень меланина: уколы, таблетки, БАДы.

Синтез красящего вещества происходит под действием аминокислот. Чтобы повысить его уровень, необходимо добавить в рацион продукты, которые богаты тирозином и триптофаном:

  • мясные деликатесы;
  • субпродукты – печень, язык;
  • рыба, кальмары, креветки;
  • авокадо;
  • дикий рис;
  • бананы;
  • орехи.

Следующий шаг – пополнить рацион продуктами, которые богаты витамины С, Е и А:

  • все желтые фрукты и овощи;
  • зелень
  • томаты.

Для дополнительной стимуляции синтеза меланина можно использовать биологические добавки. В аптеке продаются минеральные комплексы, восполняющие недостаток веществ, которые участвуют в образовании пигмента.

Связь меланина и сна

Мелатонин – это гормон, который контролирует внутренние процессы в теле. Зачем организм выделяет гормон? Чтобы облегчать сон, восстанавливать режим, улучшать иммунитет, избавлять от головной боли и регулировать вес.

Недостаток мелатонина сказывается на внешнем виде: проявляются морщинки, которые сложно убрать, обычный режим сна нарушается, появляется усталость и депрессия.

Читайте также:  Мода в спортивной одежде

Восполняется недостаток с помощью светотерапии, а также прогулок в солнечные дни. Из медикаментов врач прописывает антидепрессанты, которые регулируют выработку серотонина и мелатонина.

Функции меланина не изучены до конца, однако доказано, что он является природной защитой от негативных проявлений окружающей среды, поэтому важно проходить обследование при первых неприятных симптомах.

Меланином называется соединение полимеров. Образуется это вещество в меланоцитах, находящихся в базальном слое кожи. Синтезируется высокомолекулярный пигмент из тирозина – аминокислоты, которая поступает в организм с продуктами. Эта аминокислота окисляется, в результате чего появляется меланин.

Нормальное количество тирозина – причина ускоренной выработки пигмента. Недостаток меланина вызывает бледность кожи, выцветание радужки глаз, кожные высыпания, раннюю седину. Этот элемент защищает наш организм от воздействия неблагоприятных факторов.

В науке известны разные виды меланинов, отличающиеся оттенками. Например, эумеланин влияет на то, что волосы становятся темными. Феомеланин хаотично рассеивается по волосу, придает ему желто-оранжевый оттенок. Существуют пигменты в виде маленьких пигментных зерен. Нейромеланинам свойственны защитные функции.

Меланин: его функции

Главная функция – защита кожи от ультрафиолета. А какую функцию выполняет меланин в коже человека, как этот пигмент влияет на весь организм? Особенность в том, что вещество не допускает злокачественного перерождения клеток.

Меланин выполняет в организме другую “работу”:

  • поддерживает транспортную функцию;
  • устраняет нарушения в работе щитовидки;
  • сохраняет обменные процессы;
  • останавливает влияние свободных радикалов;
  • несет ответственность за цвет глаз.

Пигментное вещество замедляет деструктивные процессы, которые негативно влияют на печень, гипоталамус. Стабилизация метаболизма, поддержание клеточных оболочек в целостности, укрепление иммунитета, адаптогенный эффект – все это функции пигмента.

Мы разобрались в том, что такое меланин в организме человека, какие его функции. Осталось определить причины и последствия нехватки пигмента.

Снижение меланина: какие есть причины

Дефицит пигмента плохо влияет на весь организм. Заметными признаками нехватки вещества считается появление морщин, седина. Нехватка меланина грозит большими опасностями, чем его переизбыток.

Причинами снижения пигмента медики называют:

  • сложные гормональные сбои;
  • продолжительные стрессы;
  • генетические факторы;
  • минимальная выработка тирозина;
  • дефицит витаминов;
  • прием некоторых препаратов.

Другие причины снижения меланина – это эндокринные расстройства. Дисфункции щитовидной железы негативно влияют на выработку необходимого пигментного вещества.

Снижение уровня меланина провоцирует не только солнечные ожоги, но и блеклый цвет глаз. При таком состоянии на коже появляются морщины, может возникать витилиго. Дефицит пигмента становится причиной неравномерного изменения цвета кожи после “солнечных процедур”. Нарушение синтеза этого вещества – причина фенилкетонурии, альбинизма.

Главная опасность в том, что нехватка меланина может стать причиной болезни Паркинсона. Нарушение местной пигментации провоцирует меланому.

Возникает вопрос о том, как повысить уровень меланина в организме. В этом деле поможет корректировка питания. Ежедневный рациондолжен включать продукты, содержащие тирозин. Аминокислота есть в печени, арахисе , финиках , бананах , натуральном мясе и морепродуктах. Нужно обогащать меню витамином В10 (капуста), магнием и медью.

Здоровый образ жизни положительно влияет на синтез меланина. Крайне желательно отказаться от вредных привычек, научиться выполнять физические нагрузки.

Повышение уровня меланина

Нет ничего сложного в том, как вырабатывается меланин. Первый этап – окисление аминокислоты под названием тирозин. На втором этапе наблюдаются реакции окисления других аминокислот. При комплексном дефиците минералов и витаминов снижается уровень важного пигмента.

Для повышения уровня меланина нужно пополнять запасы витаминов С , А, Е. Эти вещества находятся в зелени, томатах и других овощах, всех желтых фруктах. Большое значение имеет витамин В10, которым богаты разные продукты:

Другие методы повышения меланина у человека включают прием лекарственных средств. Некоторые препараты увеличивают уровень пигмента, принимают полноценное участие в его синтезе. В состав таких средств входят витамины разных групп, бета-каротин, экстракты, другие вещества.

Есть препараты для наружного использования – активаторы естественного синтеза. Иногда медики советуют специальную меланиновую мазь. Препарат характеризуется фотозащитным действием.

Нельзя самостоятельно принимать любые медикаменты, повышающие уровень пигмента. Это приведет к тому, что синтез меланина нарушится. Может также ухудшаться общее состояние здоровья.

Не увенчались успехом попытки создания искусственного аналога меланина. Синтетическое вещество очень быстро распадалось в крови. По этой причине повысить уровень пигмента можно только естественными способами.

Прогулки в холод и жару, сбалансированное меню, физические упражнения – все это поддерживает наш организм в тонусе, восстанавливает меланиновый баланс. При здоровом образе жизни удается сохранить богатырское здоровье, “молодость” волос и красоту глаз.

Ссылка на основную публикацию
Что такое кроссфит для мужчин
Советы по личностному росту Здесь вы найдете истории успеха, последние тренды моды, гороскоп, диеты и многое многое другое. Обязательно загляните!...
Что попить для зачатия ребенка
Более 10% женщин детородного возраста испытывают проблемы с наступлением зачатия. Девушки, которые ищут легкие пути, спрашивают Интернет, какие принимать таблетки,...
Что попить от герпеса на губах
Простуду на губах вызывает вирус герпеса 1 типа. 90% населения Земли являются его носителем, однако, связь с простудой герпес имеет...
Что такое куркума фото описание
Куркума — растение, обладающее уникальными вкусо-ароматическими свойствами. Его родина — Индия. Из корневища и листьев изготавливают популярную во всем мире...
Adblock detector