Меланин

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.