Меланин: что это такое, для чего нужен? (отличия от мелатонина)

За цвет глаз (радужки), волос, покрова кожи отвечает природный пигмент меланин. Именно благодаря ему при длительном нахождении на солнце кожа способна приобретать более насыщенный, темный цвет. Синтез пигмента происходит в клетках-меланоцитах. Природный краситель не просто важен для создания индивидуального облика. Выполняя различные функции, он играет в организме значительную роль.

Меланин: что это такое?

Многие задаются вопросом, что это такое меланин простым языком, для чего он нужен, как влияет на организм?

Это высокомолекулярный пигмент, от концентрации, разновидности и распределения которого зависит цвет шевелюры, кожи, окрас глаз. Чем его больше, тем насыщеннее и темнее оттенок.

Всего существует 3 типа меланинов:

• эумеланины;
• феомеланины;
• нейромеланины.

Первые имеют коричневатый, черный окрас. Вторые отличаются желтым, красно-желтым цветом, придают розовый или красный оттенок губам, половым органам, соскам.

Если волосы содержат феомеланины, то имеют рыжий окрас. И первые, и вторые вырабатываются меланоцитами радужки, сетчатки глаз, волосяных фолликулов, кожного покрова.

Дерматолог Самир Башей

За синтез пигментов в эпидермисе отвечает четыре или пять генов. Численность действующих генов и определяет интенсивность выработки пигмента.

Что касается третей разновидности пигментов — нейромеланинов, то они вырабатываются в головном мозге. Функции их до сих пор неизвестны.

По современным представлениям пигмент имеет антиоксидантное свойство. Было установлено, что при болезни Паркинсона в головном мозге происходит активное снижение концентрации дофаминегрических нейронов, нейромеланина. В итоге прослеживается связь развития данного заболевания с нейродеградацией пигмента в головном мозге.

Цвет глаз зависит не только от типа меланина, но и от особенностей его распределения в слоях радужки, концентрации.

Если пигмент имеется исключительно в 4-5 слое, то наблюдается голубой, синий цвет.

Если же меланины расположены в передних слоях радужки, то у человека желто-коричневые либо карие глаза. Если же наблюдается неравномерность в распределении в передних слоях, то цвет серый либо зеленый.

Генетические расстройства и болезненные состояния [ править | править код ]

Существует порядка девяти типов глазного альбинизма, который в основном является аутосомно-рецессивным заболеванием. Определённые этнические группы имеют более высокую заболеваемость различными формами. Например, наиболее распространённый тип, называемый окулокутативный тип альбинизма 2 (ОСА2), особенно часто встречается среди людей чёрного африканского происхождения. Это аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся врождённым уменьшением или отсутствием пигмента меланина в коже, волосах и глазах. Предполагаемая частота ОСА2 среди афроамериканцев составляет 1 на 10 000, что контрастирует с частотой 1 на 36 000 для белых американцев [3] . В некоторых африканских странах частота расстройств ещё выше: от 1 на 2000 до 1 на 5000 [4] . Другая форма альбинизма, «жёлтый глазной альбинизм», по-видимому, более распространена среди амишей, которые имеют преимущественно швейцарское и немецкое происхождение. Люди с этим вариантом синдрома при рождении обычно имеют белые волосы и кожу, но в младенчестве быстро развивают нормальную пигментацию [4] .

Глазной альбинизм влияет не только на пигментацию глаза, но и на остроту зрения. Люди с альбинизмом обычно показывают нарушения остроты зрения в диапазоне от 20/60 до 20/400.

Связь между альбинизмом и глухотой хорошо известна, хотя и недостаточно понятна. В своем трактате 1859 года «О происхождении видов» Чарльз Дарвин заметил, что «кошки полностью белые и с голубыми глазами, как правило, глухи» [5] . У людей гипопигментация и глухота встречаются вместе при редком синдроме Ваарденбурга, который преимущественно наблюдается у индейцев хопи в Северной Америке. Заболеваемость альбинизмом у индейцев хопи оценивается примерно в 1 на 200 человек. Подобные образцы альбинизма и глухоты были обнаружены у других млекопитающих, включая собак и грызунов. Однако недостаток меланина сам по себе, по-видимому, не является непосредственной причиной глухоты, связанной с гипопигментацией, так как большинство людей, испытывающих недостаток в ферментах, необходимых для синтеза меланина, имеют нормальную слуховую функцию. Вместо этого отсутствие меланоцитов в stria vascularis

внутреннего уха приводит к нарушениям в улитке [6] , хотя причины этого до конца не ясны.

При болезни Паркинсона, расстройстве, которое влияет на нейромоторное функционирование, наблюдается снижение уровня нейромеланина в чёрной субстанции и coeruleus locus вследствие специфического выпадения дофаминергических и норадренергических пигментированных нейронов. Это приводит к снижению синтеза дофамина и норэпинефрина. В то время как никакой корреляции между расой и уровнем нейромеланина в чёрной субстанции не поступало, значительно более низкая частота возникновения паркинсонизма у чернокожих, чем у белых, «заставила некоторых предположить, что кожный меланин может каким-то образом служить для защиты нейромеланина в substantia nigra

от внешних токсинов» [7] .

Вдобавок к дефициту меланина, молекулярный вес полимера меланина может быть уменьшен различными факторами, такими как окислительный стресс, воздействие света, изменения pH или локальных концентраций ионов металлов. Предполагается, что уменьшение молекулярной массы или степени полимеризации глазного меланина достаточно, чтобы превратить обычно антиоксидантный полимер в прооксидант и в своем прооксидантном состоянии меланин участвует в возникновении и прогрессировании дегенерации желтого пятна и меланомы [8] . Разагилин, важный препарат для монотерапии при болезни Паркинсона, обладает меланино-связывающими свойствами и свойствами по уменьшению опухоли меланомы [9] .

Функция меланинов (3 плюса)

Давайте разберемся в полезных функциях меланинов, чтобы лучше понимать, что это такое:

1. Пигменты поддерживают барьерно-защитные функции кожи. Они поглощают ультрафиолет, связывают катионы, анионы, хелатируют (захватывают, связывают) прооксидантные ионы металлов (марганец, хром, медь, ртуть, свинец). При поглощении света под воздействием данного пигмента энергия частично преобразуется в тепло, частично расходуется на фотохимические реакции.
2. Помимо оптической защиты, они ингибируют воздействие свободнорадикальных реакций в клетках, оказывают антиоксидантное действие.
3. Пигменты участвуют в ликвидации воздействия стресса, являются составной частью иммунитета.
4. Они дезактивируют свободные радикалы, которые образуются после облучения ионизирующим, ультрафиолетовым излучением.

Но бывает также, что меланины окисляются, полимеризуются, продуцируют свободные радикалы кислорода, повреждающие клетку, что становится причиной преждевременного старения кожи (наверное, многие слышали, что при избыточном пребывании на солнце кожа не только загорает, но и быстрее стареет).

Из-за способности пигмента образовывать реактивные формы кислорода он одновременно защищает и повреждает кожу при условии избыточного синтезирования.

Как вырабатывается

Образование красящего вещества происходит под контролем ЦНС и является довольно сложным нейрогуморальным процессом. Гипофиз продуцирует меланоцитостимулирующие гормоны, уровень которых определяет активность работы меланоцита. Синтез происходит в отдельных органеллах, которые носят название меланосомов.

Для того чтобы мог образоваться меланин, происходит ряд химических реакций с участием аминокислот. Вначале окисляется тирозин, после этого появляется ДОФА, затем идет реакция окисления дигидроксифенилаланина с преобразованием его в пигмент, который накапливается в эпидермисе. Стимулировать его увеличение извне может ультрафиолетовое излучение.

Где образуется меланин

Меланоциты — клетки, которые синтезируют меланин. Они имеют многогранное тело, длинные отростками-дендриты, которые разветвляются между кожными клетками.

Меланоциты могут располагаться в соединительнотканной структуре кожного покрова.

Дерматолог Марти Гидон

Меланоциты соединительной ткани и эпидермальные меланоциты имеют в целом схожие свойства: нейральное происхождение, меланосомы, ферменты биосинтеза меланина и пр.

Меланинсодержащие клетки также имеются в головном, спинном мозге, в области гениталий, во внутреннем ухе, мозговом веществе надпочечников, радужной оболочке глаза, в волосяных фолликулах.

В коже головы (волосистая часть) расположено самое высокое число меланоцитов. Количество этих клеток почти не меняется с возрастом, в отличие от их производительности. Меланин с возрастом вырабатывается в меньшем количестве.

Вместе с этим есть некоторые половые различия: у мужчин таких клеток больше, чем у женщин.

Многие ошибочно полагают, что у лиц негроидной расы число меланоцитов гораздо выше, чем у белокожих наций. Но на самом деле оно практически одинаковое.

У темнокожих лиц эти клетки отличаются размером (более крупные), преобладающей разновидностью вырабатываемого пигмента (эумеланины), особенностью расположения (меланиновые гранулы присутствуют во всех слоях эпидермиса, в т. ч. в корнеоцитах).

Что происходит при дефиците меланина?

Изменение концентрации вещества в тканях способно спровоцировать развитие таких патологий, как болезнь Паркинсона, витилиго, альбинизм и др.

Кроме того, меланоциты, вырабатывающие меланин, — родоначальники злокачественного образования — меланомы.

Если синтез пигмента недостаточный либо вовсе отсутствует, рождаются альбиносы — люди, которые отличаются белым цветом волосяного покрова, кожи.

Помимо выделяющейся внешности такие лица имеют проблемы со зрением, слухом, иммунной защитой.

Встречаются также случаи, когда пигмент исчезает в определенных участках кожи, образуются своеобразные белые «островки» на эпидермисе. Такое состояние называется витилиго.

Есть предположение, что его провоцируют:

• нервное напряжение;
• травмы, операции;
• лекарства;
• химический, солнечный ожог;
• хронические воспалительные процессы на коже;
• эндокринные, аутоиммунные нарушения;
• генетическая предрасположенность;
• некротические явления.

Продукты, влияющие на повышенную выработку меланина

Пигмент вырабатывается только человеческим организмом из аминокислоты тирозин. Ее можно получить из некоторых продуктов: соя, фасоль, семена тыквы, кунжут, зерновые, авокадо, миндаль, финики, бобовые, зелень.

Седые волосы. Как остановить их рост.

Причины снижения

Идеальный баланс веществ в организме — мечта каждого человека, ведь при таком положении дел возможно идеальное здоровье. В жизни вероятность подобного везения невелика.

Дисбаланс меланина, как и любое нарушение равновесия, порождает проблемы. Причем дефицит его грозит большими опасностями, чем переизбыток.

Нехватка природного пигмента меланина может быть вызвана:

• эндокринными патологиями, в частности дисфункциями щитовидной железы;
• гормональным дисбалансом;
• приемом некоторых гормоносодержащих препаратов;
• наследственной предрасположенностью;
• нехваткой витаминов и микроэлементов;
• слабой выработкой тирозина;
• продолжительными стрессами;
• процессами старения организма.

Есть признаки, по которым можно определить дефицит меланина в организме.

Гипогонадизм или гипофункция половой железы негативно влияет не только на репродуктивную, но и другие функции в организме человека.

Какие гормоны выделяет щитовидная железа и на что они влияют, должен знать каждый человек, который заботится о своем здоровье. Если интересно, читайте эту статью.

Что происходит при избытке меланина?

Пигмент иногда продуцируется в избытке. В этом случае патология носит название меланоз.

Он бывает приобретенным, врожденным. Проявляется гиперпигментированными пятнами на коже. Например:

1. Родинки.
2. Веснушки.
3. Хлоазмы.
4. Лентиго.
5. Постакне.
6. Фотостарение кожи.

Из вышеперечисленного родинки — не всегда безопасны для человеческого организма. Клетки невуса под влиянием неблагоприятных факторов могут трансформироваться в злокачественные, спровоцировать развитие меланомы.

За родинками нужно следить. Изменения в размере, границе, структуре, появление кровотечений, изъявлений и пр. должны стать поводом обращения к врачу.

Дерматологический хирург Дженнифер Трент

Иногда пигментация сигнализирует о тяжелых внутренних болезнях. В частности бронзово-коричневый цвет эпидермиса может говорить о надпочечниковой недостаточности, желтый цвет — о нарушении работы печени, желчевыводящих путей.

Широкие коричневые пятна — иногда предвестники меланоза Риля. Гиперпигментация требует наблюдения врача, поскольку часто служит маркером разных нарушений здоровья.

Продукты, влияющие на снижение выработки меланина

Есть продукты, слегка замедляющие синтез пигмента. Сюда относится: соленая, копченная, жирная еда, сладости, вареная кукуруза, кофе, алкоголь. Избыток витамина С, несмотря на то, что является защитником для кожи и всего организма от свободных радикалов, тормозит способность тканей синтезировать меланин.

Вопрос — ответ

Когда солнечные лучи попадают на кожный покров, они начинают обжигать его. В итоге наблюдается активизация свободных радикалов. Клетка в буквальном смысле разрушается. Именно меланин поглощает свободные радикалы, что и спасает наши клеточки.

Если у вас загар ложится неровно, рано появилась седина, морщинки, есть белые пятна на кожной поверхности, часто бывают ожоги, тогда стоит заподозрить нехватку меланина.

Для этого пересмотрите свой образ жизни, избавьтесь от вредных привычек, питайтесь полезными продуктами, по назначению врача можно начать прием лекарств и БАДов.

Меланин и мелатонин — в чем отличия?

Из-за схожести в названиях многие путают меланин и мелатонин. Также достаточно часто встречаются вопросы следующего характера: что это такое, для чего его принимают, влияет ли на сон» и пр.

Начнем с того, что меланин и мелатонин — 2 совершенно разных вещества.

Меланин, как указано выше, — высокомолекулярный пигмент, который отвечает за окрас кожи, слизистых, волос, глаз.

Мелатонин — это гормон, вырабатывающийся головным мозгом.

Он обладает антиоксидантными, иммуномодулирующими свойствами, поэтому его нередко называют эликсиром здоровья, который помогает сохранить молодость, свежесть кожи, красоту.

Многочисленные клинические испытания доказали пользу приема мелатонина для лечения различных заболеваний, начиная от сердечно-сосудистых, заканчивая нарушениями работы органов ЖКТ.

Дерматолог Шон Аллен

Роль мелатонина

Гормон влияет на работу биологических часов и внешний вид человека. В организме взрослого обычно содержится 3 мг этого вещества, днем его концентрация снижается, вечером повышается, ночью достигает максимального уровня.

Все потому, что синтез начинается в периоде с 22.00 до 4.00 утра. Гормон запускает восстановительные процессы в организме, активизирует работу иммунной системы, нейтрализует реактивные формы кислорода, защищая организм от преждевременного старения, нарушений в работе органов и систем.

Вещество защищает от стрессов, способствует быстрому погружению в сон, поэтому его роль в организме крайне важна.

Почему многие испытывают дефицит мелатонина?

В ритме современной городской жизни каждый второй имеет проблемы с засыпанием, качеством, продолжительностью сна.

Чтобы уделить время друзьям, любимым делам после продуктивного рабочего дня, иногда приходится засыпать за полночь. Это нарушает нормальный синтез гормона, развивается дефицит, из-за чего человек перестает чувствовать себя бодро.

Вместе с этим ускоряются процессы старения клеток, что становится предпосылкой к развитию различных заболеваний, преждевременном морщинам.

Но полноценному синтезу данного вещества мешает не только несвоевременное засыпание, но и усиленное освещение помещения во время отдыха.

Чтобы не нарушать синтез мелатонина рекомендуется спать при закрытых шторах, без ночников, мобильных устройств и других источников света.

Если же рабочая деятельность связана со второй половиной суток, то, если это возможно, освещение нужно сделать минимальным.

Мелатонин как лекарство

Свойства данного гормона и его влияние на организм дают возможность использовать его для лечения разных заболеваний. Разрешается в небольших дозировках принимать препараты с мелатонином для коррекции различных состояний.

Очень часто гормон принимают как легкое снотворное. Но он не просто помогает уснуть, его спектр действия гораздо шире.

Биодобавки являются отличными помощниками в борьбе с последствиями недостаточного ночного отдыха: хроническая утомляемость, нарушение работы НС, десинхроноз, депрессия и пр.

Некоторые исследования указывают на эффективность использования данного вещества в лечении ишемии сердца, повышенного АД, язв желудка.

Прием препарата пойдет на пользу лицам после 40 лет. Биодобавку принимают курсами. Нужно употреблять по 1-3 мг в день.

Также она подходит для применения тем, кто регулярно переживает стрессовые ситуации либо имеет ночной график работы. Курс мелатонина поможет нормализовать самочувствие тем, кто страдает от дефицита сна.

К сожалению, с годами синтез вещества снижается, поэтому многие пожилые люди испытывают серьезные проблемы со сном. Для восполнения нехватки гормона, данное вещество также рекомендуется принимать пожилым людям.

Можно не опасаться за развитие побочных эффектов, если соблюдать указанную дозировку, длительность приема, противопоказания (сахарный диабет, период гестации, ГВ, аутоиммунные болезни, эпилепсия).

Привыкания вещество не вызывает, снижения синтеза собственного меланина тоже.

Дерматологический хирург Дженнифер Трент

В очень редких случаях, все же, возможна индивидуальная реакция в виде тошноты, головной боли, дискомфорта в желудке. В этом случае дозировку рекомендуется либо снизить, либо вовсе прекратить прием.

Как поднять уровень

Существует множество способов восполнить недостаток пигмента. Для этого нужно пересмотреть рацион и увеличить потребление некоторых продуктов питания. Усилить синтез этого вещества помогают определенные лекарственные средства и биоактивные добавки. Но перед их использованием следует посоветоваться со своим врачом, иначе неконтролируемое лечение может иметь негативные последствия.

Особенности питания

Тирозин и триптофан содержатся в мясе и рыбе, их достаточно в морепродуктах, финиках, бананах и авокадо. Недостаток каротина и ряда витаминов также снижает выработку. Поэтому следует ввести в рацион фрукты (абрикосы, персики, виноград, апельсины), овощи (морковь, тыкву) и бобовые. Нужно всегда кушать зелень и пить отвар из плодов шиповника. Выработать пигмент помогает витамин B10, его получают при употреблении овсяной каши, яиц, капусты, грибов. Для того чтобы восстановить нормальный объем красящего вещества, необходим здоровый образ жизни.

Препараты

Чтобы быстро повысить уровень меланина, врач может порекомендовать различные лекарства и добавки, которые восполнят недостаток необходимых для синтеза веществ.

Попытки создания аналогов гормонов гипофиза для стимуляции процесса пока безуспешны. Эти вещества при поступлении в кровь слишком быстро распадаются и поэтому не дают ожидаемого результата.

Альтернативным вариантом для восстановления продуцирования пигмента является современный препарат Меланотан, который помогает организму вырабатывать собственный мелатонин, способствуя получению кожей загара даже во время пребывания в помещении. На данный момент еще ведутся исследования, поэтому лекарство нельзя приобрести в аптечной сети.

Некоторые косметические фирмы предлагают составы для наружного использования с содержанием пигментного вещества или активаторов его выработки.