In de geneeskunde zijn melanines de pigmenten die van nature in het lichaam worden geproduceerd en die de huid, haar en ogen hun kleur. Melanines worden geproduceerd in cellen die melanocyten worden genoemd en worden afgegeven aan de omliggende cellen. Bij gepigmenteerde mensen neemt het pigment de rol aan van een uv-filter.
Wat zijn melanines?
Melanines zijn roodachtige, zwarte en bruine pigmenten. Bij mensen kleuren ze de ogen, huid en haar Melanines komen ook voor bij dieren. Bij dieren bepalen ze de kleur van vacht en veren. In inktvis vormen ze ook het pigment van inkt. Om melanines te vormen vindt een enzymatische oxidatie plaats. Het uitgangsmateriaal van deze reactie is het zogenaamde tyrosine. Bij gewervelde dieren vindt de biosynthese voor de aanmaak van melanines plaats in de basale cellaag van de epidermis en in het netvlies van de ogen. De producerende cellen worden ook wel melanocyten genoemd en transporteren de pigmenten via hun dendrieten naar de omringende keratinocyten. In mensen, melanine bestaat in twee verschillende varianten. Terwijl pheomelanine bruinrood van kleur is, is eumelanine bruinzwart van kleur. Varianten van een andere kleur worden ook wel allomelanines genoemd en zijn te vinden in bacteriën, schimmels en planten.
Anatomie en structuur
In de mens huid en haar, melanines zijn aanwezig als hybriden van eumelanines en phaeomelanines. De verhoudingen van de twee subgroepen, samen met andere factoren, bepalen het huidtype van de mens. Mensen met heel rood haar, een blanke huid en sproeten hebben bijvoorbeeld een bijzonder hoog gehalte aan phaeomelanines. Daarentegen overheersen eumelanines bij mensen met zwart haar en een donkere huid. Eumelanine wordt gevormd door de oxidatie van het aminozuur tyrosine. Deze melanines zijn daarom derivaten van dezelfde synthetische route als de dopamine precursor L-dopa passeert. Phaeomelanin bevat daarentegen zwavel Allomelanines zoals aangetroffen in planten en micro-organismen zijn afgeleid van hydroxylbenzenen. In de meeste gevallen zijn melanines eiwitgebonden of op zijn minst gekoppeld lipiden.
Functie en rollen
Volgens de hedendaagse geneeskunde dienen melanines vooral als bescherming tegen UV straling Deze aanname wordt voorafgegaan door de observatie dat mensen met een donkere huid significant minder kans hebben op het ontwikkelen van kwaadaardige melanomen en dus een zwarte huid. kanker Naast het stimulerende hormoon stimuleert blootstelling aan de zon ook de aanmaak van melanine in melanocyten. melanine is aangetoond dat het de rol van een uv-filter speelt. Stralingsenergie wordt bij een interne omzetting in warmte omgezet. De elektronisch aangeslagen toestand van moleculen wordt dientengevolge tijdens interne conversie omgezet in vibratietoestanden. Zo kan ongeveer 99 procent van de stralingsenergie onschadelijk worden gemaakt. De levensduur van het molecuul in aangeslagen toestand wordt verkort en er kunnen op deze manier geen vrije radicalen ontstaan. Omdat roodharigen met een bleke huid een onevenredig hoger risico op huid hebben kanker dan gepigmenteerde mensen is de bescherming tegen de zon die wordt geboden door hun melaninetype waarschijnlijk minder effectief. Pigmentproductie vindt plaats in het ruwe endoplasmatisch reticulum van melanocyten. In het Golgi-apparaat van melanocyten wordt het aminozuur tyrosinase opgeslagen en gesekwestreerd in blaasjes. Tyrosine migreert in deze blaasjes en een rijpingsproces begint. Met behulp van een eiwit wordt tyrosinase DOPA en uiteindelijk melanine. Een volwassen melanosoom migreert naar de dendrieten van de melanocyten en wordt afgegeven aan de vijf tot acht omringende cellen. Dit proces wordt geactiveerd door UV straling of het hormoon MSH.
Ziekten
Hyperpigmentatie is overpigmentatie van de huid. Bij deze ziekte wordt overmatig pigment in de epidermis afgezet. Ofwel worden alleen delen van de huid aangetast of het hele lichaam. De afgezette pigmenten kunnen lichaamseigen pigmenten of exogene pigmenten zijn. Exogene afzettingen komen bijvoorbeeld voor bij carbon afzettingen van tatoeages. Een bijzondere vorm van hyperpigmentatie is aanwezig in de postinflammatoire vorm. In dit geval worden melanocyten niet geactiveerd door zonlicht, maar door enzymen in de context van local ontsteking Het tegenovergestelde van hyperpigmentatie wordt hypopigmentatie genoemd. De vorming van het pigment melanine wordt verstoord in de context van veel hypopigmentaties. In albinismeer treden bijvoorbeeld stoornissen op in de biosynthese van melanine. Een tussenproduct van melaninebiosynthese verliest zijn functionaliteit en de omzetting naar melanine wordt verstoord. Aangeboren hyperpigmentatie daarentegen staat bekend als een moedervlek Moedervlekken kunnen duidelijk afgebakend of onregelmatig van uiterlijk zijn. Duidelijk afgebakende moedervlekken lopen meestal geen risico op degeneratie. Diffuse moedervlekken of moedervlekken met een extreem donkere kleur zijn daarentegen vatbaar voor degeneratie. Na verloop van tijd kunnen ze zich ontwikkelen tot melanomen, dwz een zwarte huid kanker Zwart huidkanker is een kwaadaardige tumor van melanocyten die zich verspreidt metastasen door de lymfatische en bloed systemen. In meer dan de helft van alle gevallen melanoma komt voort uit een onregelmatige nevus cel naevus. Kwaadaardige melanomen komen niet alleen op de huid voor. Dergelijke formaties kunnen zich ook ontwikkelen in de slijmvliezen van de interne organen of de bindvlies Deze mucosale melanomen zijn echter veel zeldzamer dan melanomen van de huid. Mensen met een lichte huid hebben een onevenredig hoger risico om zich te ontwikkelen melanoma van de huid vanwege het ontbreken van UV-filters. Daarentegen ontwikkelen gepigmenteerde mensen vaak mucosale melanomen omdat hun slijmvliezen en bindvlies zijn niet gepigmenteerd en missen daarom UV-bescherming.
