מלנינים: מבנה, פונקציה ומחלות

ברפואה מלנינים הם הפיגמנטים המיוצרים באופן טבעי בגוף הנותנים את עור, שער ועיניים את צבען. מלנינים מיוצרים בתאים הנקראים מלנוציטים ומשוחררים לתאים שמסביב. אצל אנשים פיגמנטיים, הפיגמנט מקבל את תפקידו של פילטר UV.

מהם מלנינים?

המלנינים הם פיגמנטים אדמדמים, שחורים וחומים. אצל בני אדם הם צובעים את העיניים, עור ו שער. מלנינים נמצאים גם בבעלי חיים. אצל בעלי חיים הם קובעים את צבע הפרווה והנוצות. בדיונון הם יוצרים גם את פיגמנט הדיו. ליצירת מלנינים מתרחש חמצון אנזימטי. חומר המוצא של תגובה זו הוא מה שמכונה טירוזין. אצל חוליות הביוסינתזה לייצור מלנינים מתרחשת בשכבת תאי הבסיס של האפידרמיס וברשתית העיניים. התאים המייצרים נקראים גם מלנוציטים ומעבירים את הפיגמנטים דרך הדנדריטים שלהם לקרטינוציטים שמסביב. בבני אדם, המלנין קיים בשתי גרסאות שונות. בעוד ש pheomelanin הוא בצבע אדום חום, eumelanin הוא בצבע שחור חום. וריאנטים בצבע שונה נקראים גם אלומלנינים ונמצאים ב בקטריה, פטריות וצמחים.

אנטומיה ומבנה

באדם עור ו שער, מלנינים קיימים כלאיים של אאומלנינים ופאומלנינים. הפרופורציות של שתי תת-הקבוצות, יחד עם גורמים אחרים, קובעות את סוג העור האנושי. לדוגמא, אנשים עם שיער מאוד אדום, עור בהיר ונמשים הם בעלי תכולה גבוהה במיוחד של פיומלנינים. לעומת זאת, אומלנינים שולטים אצל אנשים עם שיער שחור ועור כהה. Eumelanin נוצר על ידי חמצון של חומצת אמינו טירוזין. מלנינים אלה הם אפוא נגזרות מאותו מסלול סינתטי דופמין מבשר L-dopa עובר. לעומת זאת, Phaeomelanin מכיל גופרית. אלומלנינים כפי שנמצאים בצמחים ובמיקרואורגניזמים נגזרים מהידרוקסילבנזים. ברוב המקרים, המלנינים קשורים לחלבון או לפחות קשורים אליהם שומנים.

פונקציה ותפקידים

על פי הרפואה העכשווית מלנינים משמשים בעיקר להגנה מפני קרינת UV. להנחה זו קדמה התצפית כי אנשים כהי עור נוטים פחות לפתח מלנומות ממאירות ובכך עור שחור. סרטן. בנוסף להורמון המגרה, חשיפה לשמש ממריצה גם את ייצורו של המלנין במלנוציטים. מלאנין הוכח כי הוא ממלא את התפקיד של מסנן UV. אנרגיה קורנת הופכת לחום גרידא בהמרה פנימית. המצב הנרגש אלקטרונית של מולקולות הופך כתוצאה מכך למצבי רטט במהלך המרה פנימית. בסביבות 99 אחוזים מאנרגיית הקרינה ניתן להזיק באופן זה. חיי המולקולה במצב הנרגש מתקצרים ורדיקלים חופשיים אינם יכולים להיווצר בצורה זו. מכיוון שג'ינג'ים עם עור חיוור הם בעלי סיכון גבוה יותר לעור לעור סרטן בהשוואה לאנשים פיגמנטיים, הגנת השמש שמספק סוג המלנין שלהם היא כנראה פחות יעילה. ייצור פיגמנט מתרחש ברשתית האנדופלזמית הגסה של מלנוציטים. במנגנון ה- Golgi של המלנוציטים, חומצת האמינו טירוזינאז מאוחסנת ומופעלת לשלפוחית. טירוזין נודד לשלפוחיות אלה ומתחיל תהליך התבגרות. בעזרת חלבון טירוזינאז הופך ל- DOPA ולבסוף למלנין. מלנוזום בוגר נודד לדנדריטים של המלנוציטים ומשתחרר לחמישה עד שמונה תאים שמסביב. תהליך זה מופעל על ידי קרינת UV או הורמון MSH.

מחלות

היפרפיגמנטציה היא פיגמנטציה יתר של העור. במחלה זו, פיגמנט מוגזם מופקד באפידרמיס. או שרק חלקי העור מושפעים או כל הגוף. הפיגמנטים המופקדים יכולים להיות הפיגמנטים של הגוף עצמו או פיגמנטים אקסוגניים. פיקדונות אקסוגניים מתרחשים, למשל, עם פַּחמָן פיקדונות מקעקועים. צורה מיוחדת של היפרפיגמנטציה קיימת בצורה שלאחר הדלקת. במקרה זה, מלנוציטים אינם מופעלים על ידי אור השמש, אלא על ידי אנזימים בהקשר של מקומי דלקת. ההפך מהיפרפיגמנטציה נקרא היפפיגמנטציה. היווצרות הפיגמנט מלנין מופרעת בהקשר של היפ-פיגמנטציות רבות. ב לַבקָנוּת, למשל, הפרעות מתרחשות בביוסינתזה של מלנין. מוצר ביניים של ביוסינתזה של מלנין מאבד את הפונקציונליות שלו וההמרה למלנין מופרעת. היפרפיגמנטציה מולדת, לעומת זאת, ידועה בשם כתם לידה. שומות יכולות להיות מוגדרות בבירור או לא סדירות למראה. ברור ששומות תחומות אינן בדרך כלל בסיכון להתנוונות. לעומת זאת שומות מפוזרות או בעלות צבע כהה במיוחד מועדות לניוון. עם הזמן הם יכולים להתפתח למלנומות, כלומר עור שחור סרטן. שָׁחוֹר סרטן העור הוא גידול ממאיר של מלנוציטים שמתפשט גרור דרך הלימפה ו דם מערכות. ביותר ממחצית המקרים, סרטן עור נובע מסדירות נבוס תא nevus. מלנומות ממאירות לא מופיעות רק על העור. תצורות כאלה יכולות להתפתח גם בריריות של איברים פנימיים או על לחמית. עם זאת, מלנומות ריריות אלו נדירות בהרבה ממלנומות של העור. לאנשים בהירים יש סיכון גבוה יותר לא להתפתח סרטן עור של העור בגלל היעדר מסנני UV. לעומת זאת, אנשים פיגמנטיים לעיתים קרובות מפתחים מלנומות ריריות בגלל שהריריות שלהם לחמית אינם פיגמנטיים ולכן הם חסרי הגנה מפני UV.