V medicini so melanini pigmenti, ki se naravno proizvajajo v telesu in dajejo koža, lasje in oči njihove barve. Melanini nastajajo v celicah, imenovanih melanociti, in se sproščajo v okoliške celice. Pri pigmentiranih ljudeh pigment prevzame vlogo UV-filtra.
Kaj so melanini?
Melanini so rdečkasti, črni in rjavi pigmenti. Pri ljudeh barvajo oči, koža in lasje. Melanini najdemo tudi pri živalih. Pri živalih določajo barvo dlake in perja. V lignjih tvorijo tudi pigment črnila. Za tvorbo melaninov pride do encimske oksidacije. Izhodiščna snov te reakcije je tako imenovani tirozin. Pri vretenčarjih poteka biosinteza za proizvodnjo melaninov v bazalnem celičnem sloju povrhnjice in v mrežnici oči. Proizvajajoče se celice imenujejo tudi melanociti in prenašajo pigmente preko svojih dendritov v okoliške keratinocite. Pri ljudeh melanin obstaja v dveh različnih različicah. Medtem ko je feomelanin rjavo rdeče barve, je eumelanin rjavo črne barve. Različice drugačne barve se imenujejo tudi alomelanini in jih najdemo v bakterije, glive in rastline.
Anatomija in zgradba
V človeškem koža in lasje, melanini so prisotni kot hibridi eumelaninov in feomelaninov. Delež obeh podskupin skupaj z drugimi dejavniki določa človeški tip kože. Na primer, ljudje z zelo rdečimi lasmi, svetlo kožo in pegami imajo posebno veliko vsebnost feomelaninov. Nasprotno pa pri ljudeh s črnimi lasmi in temno kožo prevladujejo eumelanini. Eumelanin nastane z oksidacijo aminokisline tirozin. Ti melanini so torej derivati iste sintetične poti, kot je dopamin prekurzor L-dopa prehaja skozi. Phaeomelanin pa vsebuje žveplo. Alomelanini, kot jih najdemo v rastlinah in mikroorganizmih, izvirajo iz hidroksilbenzenov. V večini primerov so melanini vezani na beljakovine ali vsaj povezani z njimi lipidov.
Funkcija in vloge
Po sodobni medicini melanini služijo predvsem zaščiti pred njimi UV sevanje. Pred to domnevo je ugotovitev, da je pri temnopoltih bistveno manj verjetno, da se bodo pojavili maligni melanomi in s tem črna koža rak. Izpostavljenost soncu poleg stimulirajočega hormona spodbuja tudi proizvodnjo melanin v melanocitih. Melanin dokazano ima vlogo UV-filtra. Sevalna energija se v notranji pretvorbi pretvori v zgolj toploto. Elektronsko vzbujeno stanje molekule se med notranjo pretvorbo posledično spremeni v vibracijska stanja. Približno 99 odstotkov sevalne energije lahko na ta način postane neškodljivo. Življenjska doba molekule v vznemirjenem stanju se skrajša in prosti radikali na ta način ne morejo nastati. Ker imajo rdečelaske z bledo kožo nesorazmerno večje tveganje za kožo rak kot pigmentirani ljudje so zaščita pred soncem, ki jo zagotavlja njihov tip melanina, verjetno manj učinkovita. Nastanek pigmenta se pojavi v hrapavem endoplazemskem retikulumu melanocitov. V Golgijevem aparatu melanocitov se aminokislinska tirozinaza shrani in sekvestrira v vezikle. Tirozin se preseli v te vezikle in začne se proces zorenja. S pomočjo beljakovin tirozinaza postane DOPA in končno melanin. Zrel melanosom migrira v dendrite melanocitov in se sprosti v pet do osem okoliških celic. Ta postopek aktivira UV sevanje ali hormon MSH.
Bolezni
Hiperpigmentacija je prekomerna pigmentacija kože. Pri tej bolezni se v povrhnjici odloži prekomerni pigment. Prizadeti so lahko le deli kože ali celo telo. Naloženi pigmenti so lahko lastni pigmenti v telesu ali eksogeni pigmenti. Eksogeni nanosi se pojavijo na primer pri ogljika depoziti iz tetovaž. Posebna oblika hiperpigmentacije je prisotna v postinflamatorni obliki. V tem primeru melanocitov ne aktivira sončna svetloba, temveč encimi v kontekstu lokalnih vnetje. Nasprotno od hiperpigmentacije imenujemo hipopigmentacija. Tvorba pigmenta melanina je motena v okviru številnih hipopigmentacij. V albinizemna primer pride do motenj v biosintezi melanina. Vmesni produkt biosinteze melanina izgubi svojo funkcionalnost in pretvorba v melanin je motena, prirojena hiperpigmentacija pa je znana kot rojstni znak. Moli so lahko bodisi jasno razmejeni bodisi nepravilnega videza. Jasno razmejeni moli običajno niso izpostavljeni nevarnosti degeneracije. Difuzni moli ali tisti z izredno temno barvo pa so nagnjeni k degeneraciji. Sčasoma se lahko razvijejo v melanom, torej črno kožo rak. Črna kožni rak je maligni tumor melanocitov, ki se širi metastaze skozi limfno in kri sistemov. V več kot polovici vseh primerov melanoma izhaja iz nepravilnega nevus celični nevus. Maligni melanomi se ne pojavijo samo na koži. Takšne tvorbe se lahko razvijejo tudi v sluznicah notranjih organov ali na veznica. Ti melanomi sluznice pa so veliko redkejši od melanoma kože. Svetlopolti ljudje imajo nesorazmerno večje tveganje za razvoj melanoma kože zaradi pomanjkanja UV filtrov. V nasprotju s tem se pri pigmentiranih ljudeh pogosto pojavijo melanomi sluznice, ker njihove sluznice in veznica niso pigmentirani in zato nimajo UV zaščite.
