Melanin: Typen und Rolle

Melanin ist ein Pigment, das unter anderem für die Farbe unserer Haut, Haare und Iris der Augen verantwortlich ist und vor schädlicher UV-Strahlung schützt. Aber warum haben manche Menschen mehr Melanin und andere weniger? Was sind andere Funktionen von Melanin und gibt es Krankheiten, bei denen diese Pigmente abnormal sind?

Inhaltsverzeichnis

1. Melanin: Typen
2. Melanin: Produktion
3. Melanin: Faktoren, die seine Produktion regulieren
4. Melanin: Wo können wir es finden?
5. Melanin: Menschliche Funktionen
6. Melanin: Funktionen in anderen Arten
7. Melanin: Krankheiten, die mit abnormalen Mengen an Melanin verbunden sind

Melanin ist ein Pigment, das für die Farbe unserer Haut, Haare und Iris unserer Augen verantwortlich ist. Der Name der Farbstoffe aus dieser Gruppe stammt vom griechischen Wort "Melasse"was als dunkel oder braun übersetzt werden kann.

Melanine kommen beim Menschen, aber auch bei anderen Säugetieren und anderen Tieren sowie bei Wirbellosen oder sogar bei verschiedenen Mikroorganismen vor. In jedem der genannten Organismen haben die Pigmente dieser Gruppe eine andere Funktion, aber eines kann man mit Sicherheit sagen: Es handelt sich um Substanzen mit äußerst wichtigen Funktionen.

Melanin: Typen

Beim Menschen gibt es drei verschiedene Pigmente, die zur Gruppe der Melanine gehören. Sie sind:

• Eumelanin: Es hat eine schwarzbraune Farbe und wir haben das meiste davon im Körper.
• Phäomelanin: ein gelblich-roter Farbstoff,
• Neuromelanin: Diese Form des natürlichen Pigments kommt im Nervensystem vor - es kann unter anderem gefunden werden in der sogenannten ein bläulicher Fleck oder eine schwarze Substanz - es wird von Nervenzellen produziert und derzeit ist seine Funktion noch nicht ganz klar.

Melanin: Produktion

Melanin wird im menschlichen Körper von speziellen Zellen produziert, die Melanozyten genannt werden. Sie sind hauptsächlich in der Grundschicht der Epidermis vorhanden.

Das von Melanozyten produzierte Pigment wird in speziellen Vesikeln akkumuliert, die Melanosomen genannt werden. Im Laufe der Zeit werden diese Vesikel in die höheren Hautschichten transportiert und erreichen schließlich den Bereich der Keratinozyten - dort wird schließlich das Pigment eingesetzt, das von da an seine Schutzfunktionen erfüllen kann.

Melanin selbst wird in einem Zyklus komplexer Veränderungen hergestellt, dessen Ausgangssubstrat die Aminosäure Tyrosin ist. Das Hauptenzym, das an diesen Transformationen beteiligt ist und als Melanogenese bekannt ist, ist Tyrosinase.

Melanin: Faktoren, die seine Produktion regulieren

Bestimmte Faktoren können stimulieren und andere hemmen den Melanogeneseprozess. Die Produktion von Melanin wird durch UV-Strahlung angeregt - deshalb nimmt unsere Haut beim Sonnenbaden im Sommer einen bräunlichen Farbton an (von manchen so sehr gewünscht).

Andere Substanzen, die die Melanogenese erhöhen können, umfassen alpha-melanotropes Hormon (alpha-MSH) und Adrenocorticotropin (ACTH).

Zu den Faktoren, die die Produktion natürlicher Pigmente hemmen können, gehören unter anderem: verschiedene Interleukine. Vitamine wie Vitamin A oder Vitamin B sowie Mineralien wie Kalzium oder Eisen wirken sich ebenfalls auf den Prozess der Melaninbildung aus.

Melanin: Wo können wir es finden?

Es ist Melanin, das davon abhängt, dass einige von uns einen sehr hellen Teint haben, während andere einen außergewöhnlich dunklen Teint haben. Die Farbe der menschlichen Haut wird durch die Menge an Melanin beeinflusst - Schwarze haben das meiste davon, Menschen mit heller Haut haben viel weniger von diesem Pigment.

Die endgültige Hautfarbe wird jedoch nicht nur durch die Menge an Farbstoff beeinflusst, sondern auch durch das Verhältnis der Menge an dunklerem Eumelanin zu dem viel helleren Phäomelanin.

Eine ähnliche Beziehung wie bei der Haut betrifft das Haar. In einer Situation, in der sie große Mengen an Pigmenten - insbesondere Eumelanin - enthalten, haben sie eine dunkle Farbe. Wenn dann das Haar einer bestimmten Person von Phaeomelanin dominiert wird, ist es möglich, dass sie rötliche oder blonde Strähnen auf dem Kopf hat.

Melanin kann jedoch auch in anderen Körperstrukturen gefunden werden. Es wurde bereits erwähnt, dass einer seiner Typen - Neuromelanin - im Zentralnervensystem vorhanden ist. Der Farbstoff kann jedoch auch gefunden werden in:

• Augapfel (es ist Melanin, das für die Farbe unserer Iris verantwortlich ist - dunkle Iris hat viel Melanin, Menschen mit blauen oder grünen Augen haben viel weniger dieses Pigments)
• Nebennieren (Melanine sind in der retikulären Schicht dieser Organe vorhanden)
• Innenohrstrukturen

Empfohlener Artikel:

Augenfarbe - Statistiken, Vererbung, Augenfarbtabellen

Melanin: Menschliche Funktionen

Für viele Menschen ist die Farbe von Haaren oder Haut extrem wichtig, aber die Farbe dieser zu beeinflussen, ist nicht die Hauptaufgabe von Melanin. Dieser Farbstoff soll in erster Linie die menschliche Haut schützen.

Leider ist die UV-Strahlung, die die Sonnenstrahlen erreicht, für unsere Zellen nicht gesund - sie kann unter anderem DNA-Schäden hervorrufen, die im schlimmsten Fall zur Krebsentstehung führen können.Hier kommt die wesentliche Funktion von Melanin ins Spiel - das Pigment wirkt vor allem vor UV-Strahlung schützend.

Die oben erwähnte Funktion von Melanin ist aufgrund der Tatsache möglich, dass das Pigment die Fähigkeit besitzt, ultraviolette Strahlung sowohl zu absorbieren als auch zu streuen.

Darüber hinaus kann die von Melanin absorbierte Energie von dieser in eine andere umgewandelt werden, die für den menschlichen Körper viel weniger schädlich ist - wir sprechen von Wärmeenergie.

An diesem Punkt kann es verständlich werden, warum Menschen, die in der Nähe des Äquators leben, einen viel dunkleren Teint haben als die Bürger unseres Landes.

In Regionen der Welt wie Afrika ist die Sonneneinstrahlung viel größer als beispielsweise in Polen.

Aus diesem Grund haben die Bewohner der Äquatorialzone eine viel dunklere Haut - die darin enthaltenen großen Mengen an Melanin sollen sie lediglich vor einer erhöhten Exposition gegenüber UV-Strahlung schützen.

Melanin wirkt sowohl auf die Haut als auch auf die Augen. Der Farbstoff schützt die empfindlichen Strukturen des Auges vor ultravioletter Strahlung.

Je mehr Melanin vorhanden ist, desto geringer ist das Risiko, dass UV-Strahlung uns schadet. Aus diesem Grund besteht für Menschen mit hellen Augen ein erhöhtes Risiko, verschiedene Augenkrankheiten im Zusammenhang mit Sonnenstrahlung zu entwickeln.

Bereits die oben erwähnten Funktionen von Melanin können zweifellos als äußerst wichtig angesehen werden.

In der Tat haben Farbstoffe aus dieser Gruppe wahrscheinlich andere, auch wertvolle Funktionen.

Es ist möglich, dass sie verschiedene Schwermetalle binden und damit neutralisieren können. Diese Abhängigkeiten wurden jedoch unter anderem noch nicht ausreichend untersucht. ist, dass bei Patienten mit Parkinson-Krankheit - bei denen Neuromelanin im Zentralnervensystem abgereichert sein kann - möglicherweise eine erhöhte Eisenablagerung im Gehirngewebe auftritt.

Melanin: Funktionen in anderen Arten

Die vorteilhaften Eigenschaften von Melanin können nicht nur vom Menschen, sondern auch von anderen Organismen geschätzt werden. Beispielsweise sind Federn, die große Mengen an Melanin enthalten, bei Vögeln viel haltbarer als Federn mit weniger Pigmenten.

Melanin wird auch von verschiedenen pilzspezifischen, radiotrophen Pilzen verwendet, die einen Farbstoff verwenden, um Wärme zu absorbieren, wodurch sie die für Lebensprozesse notwendige Energie ansammeln können.

Einige Mikroorganismen können auch Melanin verwenden, was für den Menschen leider nicht vorteilhaft ist. Bei Krankheitserregern kann Melanin ein Faktor sein, durch den sie das Immunsystem des Wirts täuschen und somit nicht eliminiert werden.

Andere Krankheitserreger sind dank Melanin möglicherweise resistenter gegen Medikamente, unabhängig davon, ob sie antimykotisch oder antibakteriell sind.

Melanin: Krankheiten, die mit abnormalen Mengen an Melanin verbunden sind

Es besteht wahrscheinlich keine Notwendigkeit, jemanden davon zu überzeugen, dass die Rolle von Melanin äußerst wichtig ist. Mit diesem Farbstoff können jedoch einige gesundheitliche Probleme verbunden sein - sie können sowohl auf die unzureichende Menge an Melanin im Körper als auch auf dessen Überschuss zurückzuführen sein.

Der Zustand, bei dem ein Patient ungewöhnlich geringe Mengen an Melanin hat, insbesondere in der Haut oder im Haar, wird als Albinismus (Albinismus) bezeichnet.

Es wird angeborener Vitiligo unterschieden, der eine genetisch bedingte Krankheit ist und auf enzymatische Störungen in Proteinen zurückzuführen ist, die an der Melanogenese beteiligt sind. Vitiligo kann jedoch auch erworben werden und ist dann üblicherweise mit einer Schädigung der pigmentproduzierenden Zellen, der Melanozyten, verbunden.

Im Zusammenhang mit einem Melaninüberschuss können jedoch auch verschiedene Phänomene auftreten.

Als Beispiele können hier verschiedene Arten von Hautläsionen angegeben werden - zum Beispiel ist das Vorhandensein von Sommersprossen auf der Haut mit dem Auftreten von Bereichen verbunden, in denen erhöhte Mengen an Melanin vorhanden sind.

Linsen- oder Kaffeemilchflecken sowie einige pigmentierte Nävi treten ebenfalls aufgrund der lokalen Anreicherung erhöhter Mengen an Melanin auf.

Hautkrebs ist ein weiteres Problem, das indirekt mit Melanin zusammenhängt. Das gefährlichste von ihnen - das maligne Melanom - stammt von Melanin produzierenden Zellen - Melanozyten.

Empfohlener Artikel:

HETEROCHROMIE, d. H. Die verschiedenfarbigen Iris des Auges

Quellen:

1. Materialien der Encyclopaedia Britannica, Online-Zugang: https://www.britannica.com/science/melanin
2. "Hautkrankheiten und sexuell übertragbare Krankheiten", S. Jabłońska, S. Majewski, Wyd. Medizinische PZWL, Warschau 2010
3. Rzepka Z. et al., Von Tyrosin zu Melanin: Signalwege und Faktoren, die die Melanogenese regulieren, Postepy Hig Med Dosw (online), 2016; 70: 695 & ndash; 708
4. Rok J. et al., Melanin - vom Melanozyten zum Keratinozyten oder wie Melanin in der Haut transportiert wird, Ann. Acad. Med. Siles. 2012, 66, 1, 60–66

Über den Autor

Bogen. Tomasz Nęcki Medizinstudent an der Medizinischen Universität in Posen. Ein Bewunderer des polnischen Meeres (am besten mit Kopfhörern in den Ohren an seinen Ufern entlang spazieren), Katzen und Bücher. Bei der Arbeit mit Patienten konzentriert er sich darauf, ihnen immer zuzuhören und so viel Zeit zu verbringen, wie sie brauchen.