Melanin

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Disambig bordered fade.svg Ikke at forveksle med melamin.
Melonocytter med melanin i overhudens underste lag
Udsnit af strukturformlen for eumelanin, det brune og sorte melanin. "(COOH)" kan være COOH eller H eller sjældnere andre substituenter. Pilen angiver hvor formlen for det polymere molekyle fortsætter
Udsnit af strukturformlen for pheomelanin, det gul-rødlige melanin. "(COOH)" kan være COOH eller H eller sjældnere andre substituenter. Pilene angiver hvor formlen for det polymere molekyle fortsætter

Melaniner er en gruppe af sorte, brune og rødlige lysbeskyttende pigmenter, som findes vidt udbredt både i planteriget og dyreriget. Hos mennesket findes melanin synligt i regnbuehinden, huden og håret. Desuden findes det inde i kroppen, i centralnervesystemet og i binyrerne.

Melaninerne er bedre end nogle kunstige solbeskyttelsesmidler i stand til at absorbere sollys og fordele sollysets energi, uden at der dannes skadelige følger. Kemisk set er melaniner polymere med mange konjugerede dobbeltbindinger og mange modifikationer. Der er to forskellige melaniner med forskellig kemisk struktur i øje, hud og hår: det brunlige til sorte eumelanin og det gule til rødelige phæomelanin. Begge typer melanin er ofte tilstede samtidig. I centralnervesystemet er der et beslægtet pigment, neuromelanin.

Mennesker og dyr har specielle celler, som står for produktion af melanin. Disse celler kaldes melanocytter. Der findes specielt mange melanocyter i overhudens (epidermis) underste lag (stratum basale), hvor melaninet absorberer det meste af solens stråler. Melanocytterne producerer ved solens påvirkning mere melanin og spreder sig i overhuden. Melaninpigmenterne farver under denne proces huden mørkere. Farven af regnbuehinde, hud og hår bestemmes bl.a. af mængden af eumelanin og pheomelanin og disse molekylers kemiske struktur. Jo mindre eumelanin, jo lysere. Jo mere pheomelanin, jo mere rødlig eller gullig. Jo mere eumelanin, jo mørkere.[1][2]

Melaninpigmentet bestemmer også, hvilken hårfarve mennesker har. Hos rødhårede mangler der melanin, fordi melancortin receptoren mangler, og der altså ikke produceres det brune pigment.

Biokemisk syntese[redigér | redigér wikikode]

Både i melanocytter og keratinocytter dannes melaninerne i organeller kaldet melanosomer. De første trin i dannelsen af både eumelanin og pheomelanin er identiske og sker ud fra aminosyren tyrosin via DOPA eller DOPA-quinon. Derefter fører forskellige reaktioner til de polymere eumelanin og pheomelanin (se diagrammerne).

Som med de fleste metaboliske reaktioner I kroppen styres omsætningerne af enzymer. Dannelsen af melaniner er komplekst, og mange enkeltheder er ikke kendt endnu, men man ved, at enzymet tyrosinase foretager den første omdannelse af tyrosin, og at mindst en oxidase og en tautomerase medgår i dannelsen af eumelanin.

MSH, det melanocyt-stimulerende hormon, stimulerer syntesen af melanin og forårsager en udbredning af melanocytterne.

Neuromelanin dannes i centralnervesystemet ved polymerisering af neurotransmittere som dopamin og noradrenaline. Det findes i substantia nigra og locus caeruleus, men det er usikkert, hvilken rolle neuromelaninet har; måske er det bare et biprodukt i stofomsætningen, da dette pigment ikke er fundet i alle pattedyr.

Sollysets påvirkning og internal conversion[redigér | redigér wikikode]

Solens lys består af forskellige stråler. Ultraviolet lys, UV, er kortbølget energirig stråling. Den mest skadelige del af sollyset er UVB. I ubeskyttet hud giver den energirige stråling anledning til at kroppens molekyler går i stykker, dvs. at der dannes radikaler, reaktive stumper af molekyler med en uparret elektron.

Melanin-molekylerne absorberer den skadelige UV-stråling og omdanner energien til uskadelig varme.[3][4][5] Dette foregår ved en fysisk-kemisk process der kaldes ultrafast internal conversion, som medfører at melanin fordeler næsten al den absorberede UV-stråling som varme.[6] Ligesom melanin absorberer både DNA og proteiner energirig stråling med “ultrafast internal conversion”. Tilsammen forhindrer disse molekyler med denne mekanisme, at der dannes DNA-radikaler, der ellers kunne føre til dannelsen af maligne melanomaer og andre former for hudkræft.

Det umiddelbare response på UV-bestråling er, at de tilstedeværende melanosomer I basal celler, melanocytter og keratinocytter fordeler sig over kernen (danner en såkaldt nuclear cap)- Ved gentagen UV-bestråling øges aktiviteten og antallet af melanocytter, antallet og størrelsen af melanosomerne øges og melanocytternes arme (dendritter) forlænges og forgrener sig. Melanin overføres til keratinocytterne, og alt i alt medfører det en stor forøgelse af melanin-organeller i overhuden (epidermis).

Faktorer, der påvirker hudens pigmentering[redigér | redigér wikikode]

Vigtigst for hudens pigmentering er eksponeringen til UV-lys. Derudover er hudens pigmentering et samspil af mange biologiske og miljø-mæssige faktorer, men følgende faktorer kan skelnes

  • Migrationen af melanoblaster fra crista neuralis
  • Differentieringen af melanoblaster til melanocytter
  • Aktiviteten af tyrosinase-enzymet og de andre melanin-syntetiserende enzymer
  • Syntesen af melanin, mængden og arten
  • Udviklingen af melanosomerne, deres størrelse og fordeling
  • Overførslen af melanosomer til keratinocytterne
  • Nedbrydningen af melanosomerne

Øjets pigmentering[redigér | redigér wikikode]

Øjets farve bestemmes af melanin

Farven på regnbuehinden, iris, i menneskets øje bestemmes af indholdet og arten af melanin. Hos mennesker med brune øjne indeholder regnbuehinden eumelanin. Mennesker med blå øjne har denne øjenfarve på grund af lysets refleksion i en pigmentfattig regnbuehinde.

Diverse[redigér | redigér wikikode]

Hvorvidt også visse bakterier har melanin, er ikke endeligt afklaret. Hos planter og svampe stimuleres dannelsen af melanin, når organismen udsættes for skade.

Se også[redigér | redigér wikikode]

Referencer og eksterne links[redigér | redigér wikikode]

  1. Natural Hair Pigments
  2. http://www.sensori-intl.com/shop/product_info.php?cPath=27&products_id=35 Skin Pigmentation
  3. McGinness J, Proctor P (June 1973). "The importance of the fact that melanin is black". J. Theor. Biol. 39 (3): 677–8. doi:10.1016/0022-5193(73)90081-7. PMID 4730027. 
  4. Proctor PH, McGinness JE (May 1986). "The function of melanin". Arch Dermatol 122 (5): 507–8. PMID 3707165. 
  5. Hill HZ (January 1992). "The function of melanin or six blind people examine an elephant". BioEssays 14 (1): 49–56. doi:10.1002/bies.950140111. PMID 1546980. 
  6. Meredith P, Riesz J (February 2004). "Radiative relaxation quantum yields for synthetic eumelanin". Photochemistry and photobiology 79 (2): 211–6. doi:10.1562/0031-8655(2004)079<0211:RCRQYF>2.0.CO;2. ISSN 0031-8655. PMID 15068035. http://www.blackwell-synergy.com/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=0031-8655&date=2004&volume=79&issue=2&spage=211.