Melaniini tootmine

Melaniini tootmine, mis toimub epidermise spetsiaalsete basaalrakkude kaudu, melanotsüüdid, peamiselt naha ja naharakkude rakutuumade kaitsmiseks päikesevalguse kahjuliku UV-komponendi eest. Melanotsüüdid on võimelised sünteesima naha pigmendi melaniini asendamatust proteinogeensest aminohappest L-türosiinist. Teiseks mõjutab melaniinide individuaalne koostis juuste ja silmade värvi.

Mis on melaniini tootmine?

Melaniini biokatalüütilist sünteesi melanotsüütide poolt nimetatakse melaniini tootmiseks. Melanotsüüdid paiknevad otse keldrimembraanil, epidermise madalaimal kihil ja varustavad keratinotsüüte pigmendi melaniiniga, kusjuures üks melanotsüüt varustab rakupikenduste (dendriitide) kaudu korraga mitu keratinotsüüti.

Keratinotsüüdid rändavad 28-päevase elutsükli jooksul järk-järgult alusmembraanist naha pealmisse kihti, kus need kooruvad pisikeste sarvjas trombotsüütidena.

Melanotsüütide melaniini tootmist kontrollib peamiselt juhusliku UVB-valguse toimel. Inimestel koosneb melaniin pruunikate kuni mustjas eumelaniinide segavormidest, mis sünteesitakse asendamatutest proteinogeensetest aminohapetest L-türosiinist ja levodopast ning kollakasest punakas väävlit sisaldavatesse mesomelaniinidesse. Melanotsüüdid sünteesivad ja "talletavad" väikestes vesiikulites moodustunud melaniini ehk melanosoome. Värvipigmentide ülekandumine keratinotsüütidesse toimub melanosoomide abil. Toodetud melaniinide koostis, st eumelaniinide ja feomelaniinide segunemissuhe, on suures osas kindlaks määratud geneetiliselt.

Funktsioon ja ülesanne

Epidermise melaniini tootmise peamine ülesanne on kaitsta naha pealmist kihti, epidermist või epidermist, liigse UV-kiirguse põhjustatud kahjustuste eest. Põhiülesande ja funktsiooni võtavad üle melanotsüüdid - nad mitte ainult ei sünteeri värvipigmente, vaid kannavad neid edasi ka keratinotsüütidesse, kus melaniin kaitseb raku tuuma ja kaitseb ka teisi organelli päikesevalguse kahjuliku UV-komponendi eest.

Melaniiniga rikastatud keratinotsüüdid muudavad naha tumedamaks ja pruunimaks. Naha täielikuks päevituseks kulub mitu nädalat, kuna melanotsüüdid saavad kunagi anda melaniiniga keratinotsüütide kõige madalamaid kihte ja madalaimad keratinotsüüdid saabuvad nahapinnale alles 28 päeva pärast.

On väga tõenäoline, et eriti heleda nahatüübiga punajuukselistel ja heleblondidel inimestel, kelle melaniinid sisaldavad suurel hulgal pheomelaniine, on UV-kaitse vähem UV-kaitsega kui tumepruunide või mustade juustega tumedanahalistel.

Melaniini tootmise otsene eelis inimesele seisneb selles, et melaniin tagab kohese tugeva UV-kiirguse eest esmase fotokaitse, muutes ergastatud molekulid soojuseks. Lühiajaline fotokaitse takistab vabade radikaalide ja niinimetatud reaktiivsete hapniku liikide teket.

Veel ühe kiiresti tõhusa kaitse loob kohene pigmentatsioon pärast UV-kiirgust. Sel juhul on melanotsüüdid juba varustanud naharakke melaniini eellastega, mis muundatakse ultraviolettkiirguse toimel melaniiniks, st seda ei pea uuesti sünteesima. See kaitse on siiski vaid pisut tõhus ja pöörduv. Sel viisil päevitunud nahk kaotab mõne päeva pärast uuesti oma värvi, kui UV-kiirgust enam pole. Pikemaajaline ja tugevam kaitse tuleneb epidermise pidevast pigmentatsioonist, kui see puutub peaaegu iga päev kokku UV-kiirgusega.

Haigused ja tervisehäired

Kõige levinumad melaniini tootmisega seotud haigused ja kaebused on melanotsüütide üle- või alafunktsioneerimine, mille võib esile kutsuda liiga suur või liiga väike arv melanotsüüte või rike melaniini sünteesis. Üle- ja alafunktsioon on tavaliselt märgatav naha pigmentatsioonihäiretena, mis tekivad pärilike geneetiliste defektide tõttu või on omandatud väliste mõjude kaudu.

Melaniini tootmise väga harv ja täielik ebaõnnestumine on nn albinism, mis avaldub eriti valges nahas, mis on ultraviolettkiirguse suhtes väga tundlik, samuti valgete juustega ja kahvatuhalli värviga.

Tuntud pigmendihäire, mis esineb peamiselt jäsemetes, näos ja suguelundite piirkonnas, on vitiligo, mis algab tavaliselt lapseeas ja progresseerub järk-järgult kogu elu jooksul. Eripära on märgatav naha ebakorrapäraste valgete laikude kaudu. Tõenäoliselt on see autoimmuunhaigus, mille käigus teatud nahapiirkondades hävivad melanotsüüdid.

Tuntud hüperpigmentatsiooniks on maksa-, tedretäpid ja vanuselaigud. Kõik kolm pigmendihäire tüüpi on tavaliselt kahjutud ja omavad ainult kosmeetilist toimet. Lokaalselt piiratud hüperpigmentatsiooni esinemine sõltub paljudest teguritest, nagu geneetiline eelsoodumus ja UV-kiirgus. Vanuse laike, mis ilmuvad umbes 40-aastaselt, võib reklaamida ka teatud ravimite, liigse alkoholitarbimise ja sigarettide suitsetamise kõrvaltoimetena. Pigmendihäired, mida nimetatakse muttideks või sünnimärkideks, põhinevad kaasasündinud häiretel või naha stressi tagajärjel omandatud häiretel.

Pahaloomulised melanoomid on vähem kahjutud; need on pahaloomulised kasvajad, mis arenevad välja degenereerunud melanotsüütidest ja kipuvad levima lümfisüsteemi varem. Melanoomid võivad areneda muutunud moolidest või sünnimärkidest, kuid võivad areneda ka täiesti silmapaistmatutes nahapiirkondades. Teine kasvaja tüüp on basalioma, mis võib moodustuda epidermise basaalrakkudele. Basaalioomid levivad vähem, muutes need kergemini ravitavaks ja klassifitseeritakse seetõttu poolpahaloomulisteks kasvajateks.