Melaniner

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 24. september 2021; checks kræver 12 redigeringer .

Melanin ( anden græsk μέλας , genitiv μέλανος  - sort ) er højmolekylære pigmenter, der har en uregelmæssig struktur og kompleks kemisk sammensætning. Afhængig af den kemiske struktur opdeles de i: eumelaniner, pheomelaniner og allomelaniner [1] . Melaniner findes i hud , hår , iris , udskilt blæksprutteblæk osv. Melaniner findes ikke nødvendigvis i integumenter; for eksempel, hos mennesker findes en masse melaniner i det indre øre og nogle dele af hjernen .

Melanin i huden på hvirveldyr produceres af specialiserede celler - melanocytter .

Melanin-migrering i kroppen leveres af melanofor-makrofager, som på grund af manglen på tyrosinase ikke er i stand til melaninsyntese [2] .

Kemi af melaniner

Melaniner er uopløselige polymerer , produkter af oxidative omdannelser af aminosyren tyrosin . Under syntesen af ​​melanin dannes først dihydroxyphenylalanin ( DOPA ) ud fra tyrosin, derefter DOPA-chrom, reaktionen katalyseres af enzymet tyrosinase. DOPA-chrom polymeriserer og fører til dannelsen af ​​melaniner. Melaniner hos hvirveldyr dannes i melanocytter , hvor de aflejres i form af granulat i en proteinbundet form (de såkaldte melanoproteiner).

Typer af melaniner

Der er fire hovedtyper af melaniner hos mennesker : allomelanin, eumelanin, pheomelanin og neuromelanin . Eumelaniner er de mest almindelige; kan være brun eller sort. Pheomelaniner har en rødlig farve, de giver en karakteristisk pink eller rød farve til læberne, brystvorterne, kønsorganerne; hår, der indeholder pheomelanin, vil have en rødlig farve. Neuromelanin findes i hjernen, dets funktion er stadig ukendt.

Biologisk funktion

Melaniner er vidt udbredt i plante- og dyrevæv, såvel som i protozoer. De bestemmer farven på huden og håret, for eksempel farven på heste , farven på fuglefjer (sammen med interferensfarvning ), fiskeskæl, insektkutikula . Melaniner absorberer ultraviolette stråler og beskytter dermed vævene i de dybe hudlag mod strålingsskader.

Melaniner kan have en reduceret koncentration og endda være fuldstændig fraværende hos albinoer .

Som et resultat af eksperimenter (Zherebin et al., 1984) blev det fundet, at langvarig administration af vandopløseligt melanin forhindrer udviklingen af ​​overdreven følelsesmæssig-reaktive manifestationer hos dyr og reducerer signifikant affektive reaktioner hos følelsesmæssige rotter. Samtidig blev det fundet, at lægemidlet forhindrer dannelse af sår, reducerer antallet af blødninger i maveslimhinden og forhindrer faldet i den samlede kropsvægt hos dyr under stress.

Ifølge undersøgelser af Mosse I. B. et al. (Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk), Zhavoronkov L. P. et al., ontogenetiske konsekvenser af bestråling. Den særlige værdi af disse videnskabsmænds forskning ligger i, at eksperimenterne blev udført in vivo . Melanin reducerer ophobningen af ​​radionuklider i kroppen (en aktiv sorbent af uran og transuranelementer).

Melanin er en af ​​de mest kraftfulde antioxidanter (koncentrationen af ​​paramagnetiske centre er 8⋅10 17 spin/g).

Genetiske lidelser og sygdomstilstande

Der er omkring ni typer af okulær albinisme, som for det meste er en autosomal recessiv lidelse. Visse etniske grupper har en højere forekomst af forskellige former. For eksempel er den mest almindelige type, kaldet okulokutan albinisme type 2 (OCA2), især almindelig blandt mennesker af sort afrikansk afstamning. Det er en autosomal recessiv sygdom karakteriseret ved en medfødt reduktion eller fravær af melaninpigment i hud, hår og øjne. Den estimerede hyppighed af OSA2 blandt afroamerikanere er 1 ud af 10.000, hvilket står i kontrast til en hyppighed på 1 ud af 36.000 hos hvide amerikanere [3] . I nogle afrikanske lande er hyppigheden af ​​lidelser endnu højere: fra 1 ud af 2000 til 1 ud af 5000 [4] . En anden form for albinisme, "gul okulær albinisme", ser ud til at være mere almindelig blandt amisherne , som overvejende er af schweizisk og tysk afstamning. Mennesker med denne variant af syndromet har normalt hvidt hår og hud ved fødslen, men udvikler hurtigt normal pigmentering under spædbarnet [4] .

Okulær albinisme påvirker ikke kun øjets pigmentering, men også synsstyrken. Mennesker med albinisme viser normalt synsstyrkeforstyrrelser, der spænder fra 20/60 til 20/400.

Sammenhængen mellem albinisme og døvhed er velkendt, selvom den ikke er godt forstået. I sin afhandling om arternes oprindelse fra 1859 , bemærkede Charles Darwin, at "katte er helt hvide og med blå øjne generelt døve" [5] . Hos mennesker forekommer hypopigmentering og døvhed sammen i det sjældne Waardenburg-syndrom , som overvejende ses hos Hopi- indianerne i Nordamerika. Forekomsten af ​​albinisme hos Hopi-indianere anslås til omkring 1 ud af 200 mennesker. Lignende mønstre af albinisme og døvhed er blevet fundet hos andre pattedyr, herunder hunde og gnavere. Imidlertid ser mangel på melanin i sig selv ikke ud til at være en direkte årsag til døvhed forbundet med hypopigmentering, da de fleste mennesker, der mangler de enzymer, der er nødvendige for melaninsyntesen, har normal auditiv funktion. I stedet fører fraværet af melanocytter i stria vascularis i det indre øre til abnormiteter i cochlea [6] , selvom årsagerne hertil ikke er helt klare.

Ved Parkinsons sygdom, en lidelse, der påvirker neuromotorisk funktion, er der et fald i neuromelaninniveauer i substantia nigra og coeruleus locus på grund af specifik udskillelse af dopaminerge og noradrenerge pigmenterede neuroner. Dette fører til et fald i syntesen af ​​dopamin og noradrenalin . Selvom der ikke er blevet rapporteret nogen sammenhæng mellem race og niveauer af neuromelanin i substantia nigra, har den signifikant lavere forekomst af parkinsonisme hos sorte end hvide "ført nogle til at spekulere i, at dermal melanin på en eller anden måde kan tjene til at beskytte neuromelanin i substantia nigra ." fra eksterne toksiner . 7] .

Ud over melaninmangel kan melaninpolymerens molekylvægt reduceres af forskellige faktorer såsom oxidativ stress, eksponering for lys, ændringer i pH eller lokale koncentrationer af metalioner. Det antages, at et fald i molekylvægten eller polymerisationsgraden af ​​okulær melanin er tilstrækkelig til at omdanne den normalt antioxidante polymer til en pro-oxidant, og i sin pro-oxidant tilstand er melanin involveret i starten og progressionen af ​​makuladegeneration og melanom [8] . Rasagilin , en vigtig monoterapi for Parkinsons sygdom, har melanin-bindende og tumor-krympende egenskaber ved melanom [9] .

Højere niveauer af eumelanin kan dog også være en ulempe, udover en højere tilbøjelighed til mangel på D-vitamin.Mørk hud er en komplicerende faktor ved laser nevi fjernelse . Effektive til behandling af hvid hud, lasere har en tendens til at være mindre effektive til at fjerne nevi hos mennesker af asiatisk eller afrikansk afstamning. Den højere koncentration af melanin hos mennesker med mørkere hud spreder og absorberer simpelthen laserstråling, hvilket undertrykker lysabsorption af målvæv. Tilsvarende kan melanin komplicere laserbehandling for andre dermatologiske tilstande hos mennesker med mørkere hud.

Fregner og modermærker dannes på steder med en lokaliseret koncentration af melanin i huden. De er stærkt forbundet med bleg hud.

Nikotin har en affinitet til melaninholdigt væv på grund af dets funktion som en forløber i melaninsyntese eller dets irreversible binding til melanin. Dette antages at ligge til grund for stigningen i nikotinafhængighed og faldet i rygestop hos mørkere pigmenterede individer [10] .

Noter

  1. ↑ Biologisk encyklopædisk ordbog. Ed. M. S. Gilyarova. Moskva, "Soviet Encyclopedia", 1986.
  2. ↑ A.V. Zharov, V.P. Shishkov et al. Patologisk anatomi af husdyr. — M .: Kolos, 1995. — 543 s.
  3. ↑ Okulokutan albinisme . Arkiveret fra originalen den 23. december 2008.
  4. ↑ 1 2 Okulære manifestationer af albinisme: baggrund, patofysiologi, epidemiologi  (engelsk)  : tidsskrift. - 2018. - 18. juni.
  5. ↑ Ændringer til dyr og planter i en tæmmet tilstand . Hentet 1. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 3. april 2022.
  6. ↑ Cable J., Huszar D., Jaenisch R., Steel KP Effekter af mutationer på W-locuset (c-kit) på indre ørepigmentering og funktion i  musen //  Pigmentcelleforskning : journal. - 1994. - Februar ( bind 7 , nr. 1 ). - S. 17-32 . - doi : 10.1111/j.1600-0749.1994.tb00015.x . — PMID 7521050 .
  7. ↑ Lewy Body Disease . Arkiveret fra originalen den 21. juli 2009.
  8. ↑ Meyskens FL, Farmer P., Fruehauf JP Redox-regulering i humane melanocytter og melanom  //  Pigment Cell Research : journal. - 2001. - Juni ( bind 14 , nr. 3 ). - S. 148-154 . - doi : 10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x . — PMID 11434561 .
  9. ↑ Meier-Davis SR, Dines K., Arjmand FM, et al. Sammenligning af oral og transdermal administration af rasagilinmesylat på human melanom tumorvækst in vivo  //  Kutan og okulær toksikologi : journal. - 2012. - December ( bind 31 , nr. 4 ). - s. 312-317 . - doi : 10.3109/15569527.2012.676119 . — PMID 22515841 .
  10. ↑ King G., Yerger VB, Whembolua GL, Bendel RB, Kittles R., Moolchan ET  Forbindelse mellem fakultativ melanin og tobaksbrug blandt afroamerikanere  // Farmakologi, biokemi og adfærd : journal. - 2009. - Juni ( bd. 92 , nr. 4 ). - S. 589-596 . - doi : 10.1016/j.pbb.2009.02.011 . — PMID 19268687 .

Litteratur

På russisk

På engelsk

Se også

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger