Melanine

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 24 septembrie 2021; verificările necesită 12 modificări .

Melanina ( altă greacă μέλας , genitiv μέλανος  - negru ) sunt pigmenți cu molecul mare, care au o structură neregulată și o compoziție chimică complexă. În funcție de structura chimică, acestea se împart în: eumelanine, feomelanine și alomelanine [1] . Melaninele se găsesc în piele , păr , iris , cerneală cefalopodă secretată etc. Melaninele nu se găsesc neapărat în tegumente; de exemplu, la oameni, o mulțime de melanine se găsesc în urechea internă și în unele părți ale creierului .

Melanina din pielea vertebratelor este produsă de celule specializate - melanocite .

Migrarea melaninei în organism este asigurată de macrofagele melanofore, care, din cauza lipsei tirozinazei, nu sunt capabile de sinteza melaninei [2] .

Chimia melaninelor

Melaninele sunt polimeri insolubili , produse ale transformărilor oxidative ale aminoacidului tirozină . În timpul sintezei melaninei, din tirozină se formează mai întâi dihidroxifenilalanina ( DOPA ), apoi DOPA-crom, reacția este catalizată de enzima tirozinaza. DOPA-cromul polimerizează și duce la formarea de melanine. Melaninele la vertebrate se formează în melanocite , unde sunt depuse sub formă de granule, într-o formă legată de proteine ​​(așa-numitele melanoproteine).

Tipuri de melanine

Există patru tipuri principale de melanine la om : alomelanina, eumelanina, feomelanina și neuromelanina . Eumelaninele sunt cele mai frecvente; poate fi maro sau negru. Feomelaninele au o culoare roșiatică, dau o culoare caracteristică roz sau roșie buzelor, mameloanelor, organelor genitale; părul care conține feomelanină va avea o culoare roșiatică. Neuromelanina se găsește în creier, funcția sa este încă necunoscută.

Funcția biologică

Melaninele sunt larg distribuite în țesuturile vegetale și animale, precum și în protozoare. Ele determină culoarea pielii și a părului, de exemplu, culoarea cailor , culoarea penelor de păsări (împreună cu colorarea de interferență ), solzii de pește, cuticulele de insecte . Melaninele absorb razele ultraviolete și protejează astfel țesuturile straturilor profunde ale pielii de deteriorarea radiațiilor.

Melaninele pot avea o concentrație redusă și chiar să lipsească complet - la albinos .

În urma experimentelor (Zherebin et al., 1984), s-a constatat că administrarea prelungită a melaninei solubile în apă previne dezvoltarea manifestărilor emoțional-reactive excesive la animale și reduce semnificativ reacțiile afective la șobolanii emoționali. În același timp, s-a constatat că medicamentul previne formarea ulcerului, reduce numărul de hemoragii în mucoasa gastrică și previne scăderea greutății corporale totale a animalelor aflate sub stres.

Conform studiilor lui Mosse I. B. și colab. (Institutul de Genetică și Citologie al Academiei Naționale de Științe din Belarus, Minsk), Zhavoronkov L. P. și colab., consecințele ontogenetice ale iradierii. Valoarea deosebită a cercetării acestor oameni de știință constă în faptul că experimentele au fost efectuate in vivo . Melanina reduce acumularea de radionuclizi în organism (un sorbent activ al elementelor de uraniu și transuraniu).

Melanina este unul dintre cei mai puternici antioxidanti (concentratia centrilor paramagnetici este de 8⋅10 17 spin/g).

Tulburări genetice și stări de boală

Există aproximativ nouă tipuri de albinism ocular, care este în mare parte o tulburare autozomal recesiv. Anumite grupuri etnice au o incidență mai mare a diferitelor forme. De exemplu, cel mai frecvent tip, numit albinism oculocutanat de tip 2 (OCA2), este frecvent întâlnit în special în rândul persoanelor de origine africană de culoare. Este o boală autozomal recesivă caracterizată printr-o reducere congenitală sau absența pigmentului melanină în piele, păr și ochi. Frecvența estimată a OSA2 în rândul afro-americanilor este de 1 la 10.000, ceea ce contrastează cu o frecvență de 1 la 36.000 la americanii albi [3] . În unele țări africane, frecvența tulburărilor este și mai mare: de la 1 la 2000 la 1 la 5000 [4] . O altă formă de albinism, „albinismul ocular galben”, pare a fi mai comună în rândul Amish , care sunt predominant de origine elvețiană și germană. Persoanele cu această variantă a sindromului au, de obicei, părul și pielea albă la naștere, dar dezvoltă rapid o pigmentare normală în timpul copilăriei [4] .

Albinismul ocular afectează nu numai pigmentarea ochiului, ci și acuitatea vizuală. Persoanele cu albinism prezintă de obicei tulburări de acuitate vizuală cuprinse între 20/60 și 20/400.

Legătura dintre albinism și surditate este bine cunoscută, deși nu este bine înțeleasă. În tratatul său din 1859 Despre originea speciilor , Charles Darwin a remarcat că „pisicile sunt complet albe și cu ochi albaștri sunt în general surde” [5] . La om, hipopigmentarea și surditatea apar împreună în sindromul Waardenburg rar , care este observat predominant la indienii Hopi din America de Nord. Incidența albinismului la indienii Hopi este estimată la aproximativ 1 din 200 de persoane. Modele similare de albinism și surditate au fost găsite la alte mamifere, inclusiv câini și rozătoare. Cu toate acestea, lipsa de melanină în sine nu pare a fi o cauză directă a surdității asociate cu hipopigmentarea, deoarece majoritatea persoanelor care nu au enzimele necesare sintezei melaninei au o funcție auditivă normală. În schimb, absența melanocitelor în stria vasculară a urechii interne duce la anomalii la nivelul cohleei [6] , deși motivele pentru aceasta nu sunt complet clare.

În boala Parkinson, o tulburare care afectează funcționarea neuromotorie, există o scădere a nivelurilor de neuromelanină în locusul substanței negre și coeruleus , datorită exprimării specifice a neuronilor pigmentați dopaminergici și noradrenergici. Acest lucru duce la o scădere a sintezei de dopamină și norepinefrină . Deși nu a fost raportată nicio corelație între rasă și nivelurile de neuromelanină din substanța nigra, incidența semnificativ mai scăzută a parkinsonismului la negri decât la albi „i-a determinat pe unii să speculeze că melanina dermică ar putea servi cumva la protejarea neuromelaninei din substanța nigra de toxinele externe ” 7] .

Pe lângă deficitul de melanină, greutatea moleculară a polimerului de melanină poate fi redusă de diverși factori precum stresul oxidativ, expunerea la lumină, modificările pH-ului sau concentrațiile locale de ioni metalici. Se presupune că o scădere a greutății moleculare sau a gradului de polimerizare a melaninei oculare este suficientă pentru a transforma polimerul normal antioxidant într-un pro-oxidant, iar în starea sa pro-oxidantă, melanina este implicată în debutul și progresia degenerescenței maculare. și melanomul [8] . Rasagilina , o monoterapie importantă pentru boala Parkinson, are proprietăți de legare a melaninei și de micșorare a tumorii în melanom [9] .

Cu toate acestea, nivelurile mai ridicate de eumelanină pot fi, de asemenea, un dezavantaj, pe lângă o tendință mai mare pentru deficiența de vitamina D. Pielea întunecată este un factor de complicare în îndepărtarea nevilor cu laser . Eficiente în tratarea pielii albe, laserele tind să fie mai puțin eficiente în îndepărtarea nevi la persoanele de origine asiatică sau africană. Concentrația mai mare de melanină la persoanele cu pielea mai închisă pur și simplu împrăștie și absoarbe radiația laser, suprimând absorbția luminii de către țesuturile țintă. În mod similar, melanina poate complica tratamentul cu laser pentru alte afecțiuni dermatologice la persoanele cu pielea mai închisă la culoare.

Pistruii și alunițele se formează în locuri cu o concentrație localizată de melanină în piele. Sunt puternic asociate cu pielea palidă.

Nicotina are o afinitate pentru țesuturile care conțin melanină datorită funcției sale ca precursor în sinteza melaninei sau legării sale ireversibile de melanină. Se presupune că aceasta stă la baza creșterii dependenței de nicotină și a scăderii renunțării la fumat la indivizii cu pigment mai închis [10] .

Note

  1. ↑ Dicţionar enciclopedic biologic. Ed. M. S. Gilyarova. Moscova, „Enciclopedia Sovietică”, 1986.
  2. ↑ A.V. Zharov, V.P. Shishkov și colab.. Anatomia patologică a animalelor de fermă. — M .: Kolos, 1995. — 543 p.
  3. ↑ Albinism oculocutanat . Arhivat din original pe 23 decembrie 2008.
  4. ↑ 1 2 Ocular Manifestations of Albinism: Background, Phophysiology, Epidemiology  (English)  : journal. - 2018. - 18 iunie.
  5. ↑ Modificări ale animalelor și plantelor în stare îmblânzită . Preluat la 1 octombrie 2019. Arhivat din original la 3 aprilie 2022.
  6. ↑ Cable J., Huszar D., Jaenisch R., Steel KP Efectele mutațiilor la locusul W (c-kit) asupra pigmentării și funcției urechii interne la șoarece  //  Pigment Cell Research : jurnal. - 1994. - Februarie ( vol. 7 , nr. 1 ). - P. 17-32 . - doi : 10.1111/j.1600-0749.1994.tb00015.x . — PMID 7521050 .
  7. ↑ Boala Corpului Lewy . Arhivat din original pe 21 iulie 2009.
  8. ↑ Meyskens FL, Farmer P., Fruehauf JP Reglarea redox în melanocite umane și melanom  //  Pigment Cell Research : jurnal. - 2001. - iunie ( vol. 14 , nr. 3 ). - P. 148-154 . - doi : 10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x . — PMID 11434561 .
  9. ↑ Meier-Davis SR, Dines K., Arjmand FM, et al. Comparație între administrarea orală și transdermică de mesilat de rasagilină asupra creșterii tumorii melanomului uman in vivo  // Toxicologie  cutanată și oculară : jurnal. - 2012. - Decembrie ( vol. 31 , nr. 4 ). - P. 312-317 . - doi : 10.3109/15569527.2012.676119 . — PMID 22515841 .
  10. ↑ King G., Yerger VB, Whembolua GL, Bendel RB, Kittles R., Moolchan ET  Legătura dintre melanina facultativă și consumul de tutun printre afro-americani  // Farmacologie, biochimie și comportament : jurnal. - 2009. - iunie ( vol. 92 , nr. 4 ). - P. 589-596 . - doi : 10.1016/j.pbb.2009.02.011 . — PMID 19268687 .

Literatură

În rusă

În engleză

Vezi și

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice