Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Томас Б. Фитцпатрик, Дэвид Б. Мошер (Thomas B. Fitzpatrick, David B. Mosher)

Система меланоцитов

Общая характеристика меланина.

Разнообразный цвет кожи человека опре­деляется относительным содержанием в ней меланина, оксигемоглобина, восста­новленного гемоглобина и каротина, однако именно меланин является основ­ным пигментом, от которого зависит цвет кожи, волос и глаз.

Он выполняет также функции фильтра, уменьшающего опасное воздействие на кожу ультра­фиолетовых лучей и таким образом предотвращающего острую реакцию на сол­нечные ожоги и хроническое воздействие лучистой энергии, в том числе рак кожи.

Получив свое название от греческого слова «melas», что означает черный, меланин представляет собой белковосвязанный полимер, образующийся при окислении тирозина тирозиназой до дигидроксифенилаланина (ДОФА) в меланоцитах, специализированных шиловидных эпидермоцитах, производных нервного гребешка. Структура меланина неизвестна, поскольку эумеланин настолько не растворим, что все попытки фрагментировать его на идентифицируемые частицы оказались безуспешными. Вместе с тем известно, что все меланины животного происхождения содержат индолы и состоят в основном из индол-5,6-хиноновых единиц в противоположность меланинам растительного происхождения, содер­жащим катехолы. Феомеланнны представляют собой желто-коричневые серо-содержащие пигменты, которые в отличие от эумеланина легко растворяются в щелочных растворах. Феомеланины находятся лишь в волосах и окрашивают их в рыжий цвет.

Цвет кожи определяется содер­жанием меланина в кератиноцитах, представляющих собой клетки-ре­цепторы меланинсодержащих органелл, формируемых меланоцитами и названных меланосомами.

В нор­ме цвет кожи детерминирован ге­нетическими или конституциональными факторами и не изменяется в некоторых участках тела (напри­мер, в области ягодиц), поскольку кожа не подвергается внешним воздействиям, или цвет ее изменяет­ся под действием солнечных лучей (загар) в результате усиленной пигментации под влиянием гормо­нов, стимулирующих меланоциты (МСГ).

Биосинтез меланина. Система меланоцитов состоит из самих ме­ланоцитов, локализующихся на гра­нице дермы и эпидермиса, в воло­сяных луковицах, увеальном трак-Рис. 51-1. Схематическое изображе­ние эмбрионального источника то­пографии и развитие меланоцитов у человека (с разрешения В. Stanbury и др.).

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Рис. 51-2. Схематическое изображение эпидермального меланинового комп­лекса. а: Меланоцит снабжает меланосомами группу кератиноцитов.

Представлены четыре биоло­гических процесса в образо­вании и упаковке меланосом, лежащие в основе меланиновой пигментации у представителей негроидной и европеоидной популяций (б): 1) образование в меланоцитах меланосом; 2) меланизация меланосом в меланоцитах; 3) секреция кератиноцитами меланоцитов; 4) транспорт меланоцитов кератиноцитами с разруше­нием меланосом в лизосомоподобных органеллах (у представителей европеоидной популяции) или без за­метного их разрушения (у представителей негроидной популяции). Обратите вни­мание на разные размеры меланосом в черных и бе­лых эпидермальных кератиноцитах: в черных кератиноцитах они не образуют агрегатов, в белых — груп­пы из нескольких мелано­сом образуют скопления в ограниченных мембраной лизосомоподобных органеллах: меланосомы часто фрагментированы (G — ап­парат Гольджи. N — ядро, I-IV — четыре стадии раз­вития меланосомы).

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Рис. 51-3. Биосинтез меланина из тирозина.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Рис.51-4. Схематическое изобра­жение меланогенеза в коже чело­века при световом и электронно-микроскопическом исследовании.

те, пигментном эпителии сетчатки, внутреннем ухе и мягкой мозговой оболочке 1рис. 51-1).

Эта система аналогична хромаффинной системе (но о связи между ними ничего не известно), клетки которой также являются производными нерв­ного гребня и обладают биохимическими механизмами для гидроксилированин тирозина в ДОФА.

Однако в хромаффинной системе ферментом служит не тирозиназа, а тирозингидроксилаза, ДОФА же превращается в адренохром, а не в тирозиномеланин.

Локализующиеся в эпидермисе на границе с дермой меланоциты представ­ляют собой отростчатые клетки, функционально связанные с некоторыми кера­тиноцитами; каждый меланоцит и соответствующие ему 36 кератиноцитов со­ставляют эпидермальную меланиновую единицу (рис.

51-2), обеспечивающую направленный транспорт специализированных тирозиназосодержащих меланинпродуцирующих органелл (меланосомы) к кератиноцитам. Меланосомы, эти эллипсоидные органеллы, формируются в зоне эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи.

Вначале они представляют собой не содержащие меланина сферические структуры, которые по мере накопления пигмента темнеют, уплотняются и приобретают овальную форму.

Тирозиназа, играющая роль основного фермента в механизмах продукции меланина, относится к большой группе медьсодержащих аэробных оксидаз, ката­лизирующих окисление моногидрокси- и о-дигидроксифенола в ортахиноны. У человека и других млекопитающих она активирует процесс гидроксилирования предшественника меланина тирозина в ДОФА и дофахинон (рис. 51-3).

Тирозиназа требуется только для первого этапа биосинтеза меланина — ортогидрооксилирования тирозина. Примечательно, что ионы цинка активируют превра­щение дофахрома в 5,6-дигидроксиндол, а меланосомы содержат цинк в высокой концентрации.

К настоящему времени выявлен ряд новых факторов, способных усиливать или блокировать синтез меланина после действия тирозиназы.

Биология меланиновой пигментации. С клинической точки зрения, меланиновая пигментация (рис. 51-4) отражает присутствие в кератиноцитах меланина.

Поскольку соотношение кератиноцнтов к меланоцитам в эпидермисе составляет 36:1, то очевидно, что содержание меланина в кератиноцитах должно быть доминирующим фактором в определении цвета кожи.

Связь последнего с локали­зацией меланина в эпидермисе изучалась под световым микроскопом у лиц негроидной популяции с различными оттенками кожи (от коричневого до чер­ного), проживающих в США.

При слабо пигментированной коже отмечены большие колебания как количества, так и локализации меланиновых частиц в эпидермисе: в мальпигиевом слое обнаруживаются скудные отложения меланина, в роговом слое они отсутствуют.

И действительно, у лиц с очень слабо пигмен­тированной кожей единичные меланиновые частицы локализуются в кератино­цитах базального слоя. При максимально пигментированной коже они локализу­ются и в последних, и в мальпигиевых клетках, и в роговом слое. Изучение кожи различной окраски у чернокожих, проживающих в США, и у их потомства по­казало, что за степень пигментации кожи ответственны 3—6 пар генов. Механиз­мы генетического контроля избирательной окраски кожи неизвестны, однако он тесно связан с исходной интенсивностью.

Согласно данным, полученным при изучении здоровой кожи и кожи с нару­шением пигментации, степень последней с клинической точки зрения зависит не только от скорости формирования меланосом, но и от количества меланосом, транспортируемых в кератиноциты (см. рис. 51-2).

К другим факторам, детерми­нирующим меланиновую пигментацию в норме и патологии, относится количество меланина в разных меланосомах. До недавнего времени считалось, что пигмен­тация связана с действием трех основных варьирующих факторов: с образова­нием меланосом, их меланизацией и секрецией.

Однако в последние годы про­демонстрировано участие и четвертой непостоянной агрегации и разрушения меланосом во время их перехода в кератиноциты.

Меланосомы локализуются в меланоцитах преимущественно изолированно друг от друга в виде отграниченных мембраной дискретных органелл. В кератиноцитах же они могут существовать и в виде агрегатов по три и более частиц в одной органелле, снабженной мембраной. Эти органеллы напоминают меланосомосодержащие органеллы макрофагов, известные под названием лизосом.

Пред­ставляется, что меланосомы эпидермальных кератиноцитов постепенно разру­шаются. В значительно пигментированной коже, однако, интактные меланосомы располагаются и в роговом слое. Это свидетельствует о том, что некоторые меланосомы в эпидермисе не разрушаются вместе с лизосомами.

Регуляция меланогенеза и меланиновой пигментации детерминируется генами, гормонами и ультрафиолетовыми лучами. Эти факторы могут действовать независимо один от другого или в сочетании один с другим. Кроме того, отчетливое влияние на эти процессы могут оказывать специфические халоны и гликопептиды по прин­ципу отрицательной обратной связи и регуляции митоти.

ческой активности ме-ланоцитов и кератиноцитов. Скорость транспорта меланосом к кератиноцитам может, действительно, влиять на количество синтезируемых меланосом. Халоны могут также изменять активность аденилатциклазы и скорость деления мелано-цитов и кератиноцитов.

Представляется, что гормоны (МСГ) оказывают прямое воздействие на аденилатциклазу, что ведет к увеличению количества цикличе­ского аденозин монофосфата (цАМФ) и соответственно синтеза тирозиназы и меланосом.

Меланиновая пигментация кожи связана с десятью биологическими процес­сами (рис. 51-5). Агрегация и дисперсия меланосом имеют, возможно, неболь­шое значение в аномалиях пигментации у человека.

Такие феномены были отмечены лишь в особых эффекторных клетках, меланофорах, присущих позво­ночным, находящимся в филогенетическом ряду ниже млекопитающих.

У этих животных состояние меланосом находится под нервным и гормональным контро­лем.

У человека путем выработки и транспорта меланосом меланоциты обеспе­чивают защиту от биологического повреждения, вызываемого видимой частью спектра и ультрафиолетовой радиацией (УФР).

В увеальном тракте и пигментном эпителии сетчатки меланин защищает глаз от видимой и длинноволновой (УФР-А) части лучистой энергии, тогда как УФР-Б в значительной мере задер­живается роговицей.

Содержащий меланин эпидермис человека защищает кожу, эффективно задерживая УФР-А и УФР-Б.

У человека система защиты от УФР высоко развита, воздействие этой части электромагнитного спектра ведет к активации сложного механизма (загар) обра­зования плотных, содержащих хромопротеин органелл (меланосомы) и их до­ставки к эпидермальным клеткам, внутри которых меланосомы рассеивают и абсорбируют ультрафиолетовые лучи, удаляют обладающие повреждающим действием свободные радикалы, образующиеся в коже в результате воздействия УФР.

Эпидермальные клетки и роговой слой очень пигментированной кожи запол­нены мириадами меланосом.

В них содержится около 30% меланина, поэтому из-за своей плотности и высокой способности к поглощению УФР они могут обеспечить защиту от повреждающего действия солнечных лучей.

Локализация меланосом в околоядерной зоне эпидермальных клеток уже сама по себе способна защитить легко повреждаемое, содержащее ДНК, ядро за счет уменьшения пря­мого воздействия фотонов.

Мнение о роли меланина в защите от повреждающего действия УФР общепринято. Лица негроидной популяции и темнокожие представители европеоидной популяции значительно менее восприимчивы к острому и хроническому лучевому воздействию, чем светлокожие.

Солнцезависимый рак кожи открытых частей лица и рук очень редко встречается у чернокожих, проживающих в ре­гионах с высоким уровнем УФР-Б радиации. С другой стороны, проживающие там же черные альбиносы очень чувствительны с точки зрения возможности раз­вития рака кожи, который, как и солнечные кератозы, может развиваться у них в детском возрасте.

Наконец, меланин участвует в защите кожи от воздействия ряда экологических факторов, вызывающих ее преждевременное старение.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Рис.51-5. Схематическое изображение морфологических и метаболических меха­низмов меланиновой пигментации эпидермиса.

Источник: https://cyberpedia.su/5x499c.html

Строение и функции кожи человека

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Навигация по статье

  • Функции кожи
  • Строение кожи
  • эпидермис
  • дерма
  • гиподерма

Кожа — это один из органов человека, выполняющих защитную роль и ряд биологических функций. Кожей покрыто все тело человека, и в зависимости от роста и веса, ее площадь составляет от 1,5 до 2 м2, а вес от 4 до 6 % от массы человека (без учета гиподермы).

В статье рассматривается строение кожи человека, ее структура и функции каждого слоя, как образовываются и обновляются клетки кожи и как отмирают.

Основное назначение кожи — это конечно защита от внешнего воздействия окружающей среды. Но наша кожа многофункциональна и сложна и принимает участие еще в ряде биологических процессов, протекающих в организме.

Основные функции кожи:

  • механическая защита — кожа предотвращает мягкие ткани от механического воздействия, излучений, микробов и бактерий, попадания инородных тел внутрь тканей.
  • ультрафиолетовая защита — под воздействием солнечного излечения в коже образуется меланин, как защитная реакция на внешнее неблагоприятное (при длительном нахождении на солнце) воздействие. Меланин вызывает временное окрашивание кожи в более темный цвет. Временное увеличение количества меланина в коже, увеличивает ее способность задерживать ультрафиолет (задерживает более 90% излучения) и помогает нейтрализовать образовавшиеся в коже при воздействии солнца свободные радикалы (выполняет роль антиоксиданта).
  • терморегуляция — участвует в процессе поддержания постоянной температуры всего организма, за счет работы потовых желез и термоизолирующих свойств слоя гиподермы, состоящего в основном из жировой ткани.
  • тактильные ощущения —  за счет близко расположенных к поверхности кожи нервных окончаний и различного рода рецепторов, человек ощущает воздействие внешней окружающей среды в виде тактильных ощущений (прикосновение), а также воспринимает изменения температуры.
  • поддержание водного баланса — через кожу, организм при необходимости за сутки может выделить до 3 литров жидкости через потовые железы.
  • обменные процессы — через кожу, организм частично выводит побочные продукты своей жизнедеятельности (мочевина, ацетон, желчные пигменты, соли, токсические вещества, аммиак и т.д.). Так же организм способен усваивать из окружающей среды некоторые биологические элементы (микроэлементы, витамины и т.д.), в том числе и кислород (2% всего газообмена организма).
  • синтез витамина D —  под воздействие ультрафиолетового излучения (солнца), во внутренних слоях кожи синтезируется витамин D, который в последствии усваивается организмом для своих нужд.
Читайте также:  Обожженная родинка плохо заживает: что делать

Строение кожи

Кожа состоит из трех основных слоев:

  • эпидермис (epidermis)
  • дерма (corium)
  • гиподерма (subcutis) или подкожная жировая клетчатка

В свою очередь, каждый слой кожи состоит из своих отдельных структур и клеток. Рассмотрим строение каждого слоя более подробно.

Эпидермис

Эпидермис — это верхний слой кожи, образованный в основном на основе белка кератина и состоящий из пяти слоев:

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

  • роговой — самый верхний слой, состоит из нескольких слоев ороговевших клеток эпителия, называемых корнеоцитами (роговыми пластинками), которые содержат нерастворимый белок кератин
  • блестящий — состоит из 3-4 рядов клеток, вытянутых по форме, с контуром неправильной геометрической формы, содержащих элеидин, из которого в дальнейшем образуется кератин
  • зернистый — состоит из 2-3 рядов клеток цилиндрической или кубической формы, а ближе к поверхности кожи — ромбовидной
  • шиповатый — состоит из 3-6 рядов шиповатых кератиноцитов, полигональной формы
  • базальный — самый нижний слой эпидермиса, состоит из 1 ряда клеток, называемых базальными кератиноцитами и имеющих цилиндрическую форму.

Эпидермис не содержит кровеносных сосудов, поэтому поступление питательных веществ от внутренних слоев кожи к эпидермису происходит за счет диффузии (проникновения одного вещества в другое) тканевой (межклеточной) жидкости из слоя дермы в слои эпидермиса.

Межклеточная жидкость — это смесь лимфы и плазмы крови. Она заполняет пространство между клетками. В межклеточное пространство тканевая жидкость попадает из конечных петелек кровеносных капилляров.

Между тканевой жидкостью и кровеносной системой происходит постоянный обмен веществ.

Кровь доставляет в межклеточное пространство питательные вещества и удаляет посредством лимфатической системы продукты жизнедеятельности клеток.

Толщина эпидермиса приблизительно равна 0,07 – 0,12 мм, что равно толщине простого бумажного листа.

На некоторых участках тела, толщина эпидермиса немного толще и может составлять до 2 мм. Наиболее развит роговой слой на ладонях и подошвах, гораздо тоньше — на животе, сгибательных поверхностях рук и ног, боках, коже век и гениталиях.

Кислотность кожи pH составляет 3,8-5,6.

Как происходит рост клеток кожи человека

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

В базальном слое эпидермиса происходит деление клеток, их рост и последующее движение к наружному роговому слою. По мере взросления клетки и приближения к роговому слою, в ней накапливается белок кератин. Клетки теряют свое ядро и основные органеллы, превращаясь в «мешочек», наполненный кератином. В итоге клетки погибают, и образовывают самый верхний слой кожи из ороговевших чешуек. Эти чешуйки со временем отшелушиваются с поверхности кожи и заменяются новыми клетками.

Весь процесс от зарождения клетки до ее отшелушивания с поверхности кожи, занимает в среднем 2-4 недели.

Проницаемость кожи

Чешуйки из которых состоит самый верхний слой эпидермиса называются — корнеоциты. Чешуйки рогового слоя (корнеоциты) соединены между собой липидами, состоящими из керамидов и фосфолипидов. За счет липидного слоя, роговой слой практически не проницаем для водных растворов, но растворы на основе жирорастворимых веществ, способны проникать сквозь него.

Цвет кожи

Внутри базального слоя находятся клетки меланоциты, которые выделяют меланин — вещество от которого зависит цвет кожи.

Меланин образуется из тирозина в присутствии ионов меди и витамина С, под контролем гормонов, выделяемых гипофизом. Чем больше меланина содержится в одной клетке, тем темнее цвет кожи человека.

Чем выше содержание меланина в клетке, тем лучше кожа защищает от воздействия ультрафиолетового излучения.

При интенсивном воздействии на кожу ультрафиолетового излучения, в коже резко увеличивается выработка меланина, который и обеспечивает коже загар.

Воздействие косметических средств на кожу

Все косметические средства и процедуры, предназначенные для ухода за кожей, воздействуют в основном только на верхний слой кожи — эпидермис.

Дерма

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Дерма — это внутренний слой кожи, толщиной от 0,5 до 5 мм в зависимости от части тела. Дерма состоит из живых клеток, снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами, содержит волосяные фолликулы, потовые железы, различные рецепторы и нервные окончания. Основу клеток в дерме составляет фибропласт, который синтезирует внеклеточный матрикс, в том числе коллаген, гиалуроновую кислоту и эластин.

Дерма состоит из двух слоев:

  • сетчатый (pars reticularis)- распространяется от основания сосочкового слоя до подкожной жировой клетчатки. Его структура образована главным образом из пучков толстых коллагеновых волокон, расположенных параллельно поверхности кожи. Сетчатый слой содержит лимфатические и кровеносные сосуды, фолликулы волос, нервные окончания, железы, эластические, коллагеновые и другие волокна. Этот слой обеспечивает кожи упругость и эластичность.
  • сосочкового (pars papillaris), состоящего из аморфного бесструктурного вещества и тонких соединительнотканных (коллагеновых, эластических и ретикулярных) волокон, образующих сосочки, залегающие между эпителиальными гребнями шиповатых клеток.

Гиподерма (подкожная жировая клетчатка)

  • Гиподерма — это слой состоящий преимущественно из жировой ткани, который выполняет роль теплоизолятора, предохраняя организм от перепадов температуры.
  • В гиподерме аккумулируются питательные вещества, необходимые для клеток кожи, включая жирорастворимые витамины (А, Е, F, К).
  • Толщина гиподермы варьирует от 2 мм (на черепе) до 10 см и более (на ягодицах).

При воспалительных процессах в гиподерме, возникающих в процессе некоторых заболеваний, возникает целлюлит.

Видео: Строение кожи

  • Площадь всего кожного покрова взрослого человека 1,5 — 2 м2
  • В одном квадратном сантиметре кожи, содержится:
  • более 6 миллионов клеток
  • до 250 желез, из которых 200 потовых и 50 сальных
  • 500 различных рецепторов
  • 2 метра кровеносных капилляров
  • до 20 волосяных луковиц
  • При активной нагрузке или высокой внешней температуре, кожа через потовые железы может выделить более 3 литров пота за сутки
  • Благодаря постоянному обновлению клеток, в день мы теряем около 10 миллиардов клеток, это непрерывный процесс. В течение жизни мы сбрасываем около 18 килограмм кожи с ороговевшими клетками.

Кожа состоит из большого числа различных клеток. Для понимания процессов, происходящих в коже, хорошо иметь общие представление о самих клетках. Рассмотрим за что отвечают различные структуры (органеллы) в клетке:

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

  • ядро клетки — содержит наследственную информацию в виде молекул ДНК. В ядре происходит репликация — удвоение (размножение) молекул ДНК и синтез молекул РНК на молекуле ДНК.
  • оболочка ядра —  обеспечивает обмен веществ между цитоплазмой и ядром клетки
  • ядрышко клетки — в нем происходит синтез рибосомных РНК и рибосом
  • цитоплазма — полужидкое вещество, заполняющее внутреннее пространство клетки. В цитоплазме протекают процессы клеточного метаболизма
  • рибосомы — необходимы для синтеза белков из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, заложенной в РНК (рибонуклеиновая кислота)
  • везикула — небольшие образования (контейнеры) внутри клетки, в которых запасаются или транспортируются питательные вещества
  • аппарат (комплекс) Гольджи — это сложная структура, которая участвует в синтезе, модификации, накоплении, сортировки различных веществ внутри клетки. Также выполняет функции транспортировки синтезированных в клетке веществ, сквозь мембрану клетки, за ее пределы.
  • митохондрия — энергетическая станция клетки, в которой происходит окисление органических соединений и высвобождение энергии при их распаде. Генерирует электрическую энергию в организме человека. Важный компонент клетки, изменение активности которого с течением времени приводит к старению организма.
  • лизосомы — необходимы для переваривания питательных веществ внутри клетки
  • межклеточная жидкость, заполняющая пространство между клетками и содержащая питательные вещества

Источник: https://woman.best/art/structure-skin

Статьи — Лечение пигментации на коже косметическими средствами

Из всех антропологических параметров человека цвет кожи является самым важным и ярким отличительным признаком. Со времен Линнея цвет кожи, волос и глаз долго служил единственным основанием различных классификаций.

Цвет кожи человека зависит от ряда факторов, таких как толщина эпидермиса и рогового слоя в частности, т.е. прозрачность кожи, ее рельеф, глубина залегания кровеносных сосудов кожи, состояние гиподермы и многого другого.

Ведущую же роль, безусловно, играет содержание в коже красящих веществ — пигментов.

  • Пигментация кожи определяется несколькими пигментами:
  • •             каротиноиды — это жиросодержащие пигменты, которые поступают в организм с пищей и, накапливаясь в роговом слое и гиподерме, окрашивают кожу в желтый цвет;
  • •             окисленный гемоглобин (оксигемоглобин,  НbСО2, связывающий молекулу кислорода, образуется в легочных капиллярах, обуславливает красный цвет;
  • •             восстановленный гемоглобин (редуцированный Нb), не связывающий кислород, обуславливает синий цвет;
  • •             меланины (от греческого melas, melanos — темный, черный) — аморфные пигменты темно-коричневого и черного цвета, окрашивающие кожу в различные по интенсивности оттенки коричневого.

В зависимости от преобладания того или иного пигмента определяются расовые, национальные и региональные различия окраски кожи людей. Пигментация кожи определяется генетическими (конституционная пигментация) и экзогенными факторами (факультативная пигментация). В свою очередь факультативная пигментация может быть физиологической или патологической.

Процесс меланогенеза

В косметологической практике чаще всего приходится сталкиваться с меланиновой гиперпигментацией, называемой в дерматологии меланозом. Для успешной терапии гиперпигментаций необходимо понимание процесса меланогенеза. Синтез меланина — сложный процесс, который регулируется нервной и эндокринной системами.

На 10-й неделе развития эмбриона в дерме из меланобластов появляются меланоциты (melanocyte) — специализированные клетки кожи, вырабатывающие пигмент меланин. Различают эпидермальные и дермальные меланоциты, а также эпителиальные меланоциты глаз.

Основное количество меланоцитов располагается в базальном слое эпидермиса кожи и представляет собой отросчатые клетки, каждая из которых функционально связана с 36-ю кератиноцитами, составляя так  называемую эпидермальную меланиновую единицу. Благодаря этой функциональной связи происходит направленный транспорт меланосом (т.е.

меланин-продуцирующих органелл) к кератиноцитам. По мере своего созревания меланосомы поднимаются к роговому слою эпидермиса, определяя цвет кожного покрова и исполняя роль естественного фильтра ультрафиолетового излучения. На одном квадратном сантиметре кожи человека насчитывается в среднем 1200 меланоцитов.

У представителей европеоидной популяции происходит разрушение меланосом в лизосомоподобных органеллах, а у представителей негроидной популяции заметного разрушения не происходит.

Меланогенез — это окислительная реакция, которую катализирует клеточный фермент тирозиназа. Под ее воздействием аминокислота тирозин превращается в результате сложных трансформаций в меланин.

Этот процесс контролируется главным образом гормонами гипофиза (альфа- и бета-меланоцитостимулирующие гормоны), а также гормонами щитовидной железы, стероидными и половыми гормонами. Пока еще механизм гормонального контроля не изучен, понятны только его общие закономерности.

Нормальное протекание меланогенеза невозможно без множества кофакторов этого процесса — витаминов группы В, С, пантотеновой кислоты, ионов меди, железа, цинка и пр.

Различают несколько видов меланина: эумеланин — коричневого и черного цвета, феомеланин — красного цвета и бесцветный лейкомеланин. Меланин содержит в своем составе 55% углерода, 30% кислорода, 9% азота, 4% водорода и, в ряде случаев, серу (от 2 до 12%). В его состав входят аргинин, гистидин, тирозин, триптофан, цистин, метионин и другие аминокислоты.

Читайте также:  Родимые пятна на теле: виды, причины появления и исчезновения

 Меланогенез — очень сложный многофакторный процесс. Активизация его происходит под воздействием УФО (особенно лучей спектра В), а также свободных радикалов, медиаторов воспаления, механических травм, химических и физических воздействий и даже психологических нагрузок.

На сегодняшний день описан механизм усиления меланогенеза под воздействием нейропептидов, вырабатываемых свободными нервными окончаниями эпидермиса в результате стресса.

Нарушение синтеза меланина на любой стадии может привести к расстройствам пигментации, т.н. дисхромиям. Недостаток меланина клинически проявляется в виде альбинизма (полное отсутствие пигмента кожи, волос, радужной оболочки глаз) и витилиго (белые участки кожи с седыми волосками).

Чаще встречается избыточное содержание меланина на локальных участках — гипермеланоз, проявляющийся на лице (95% случаев), кистях рук (37%) и в зоне декольте (10%).

Причины гиперпигментаций могут быть разными: возрастные изменения (подробнее старении кожи и антивозрастных средствах читайте здесь), активная инсоляция, различного рода травмы, воспалительные процессы, нестабильность гормонального фона, беременность, соматические заболевания, витаминный дисбаланс, нарушения обмена веществ и пр.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Происхождение меланозов

Этиопатогенез каждого конкретного случая диктует выбор тактики лечения пациентов с нарушениями пигментообразования.

Для успешной терапии гиперпигментаций косметолог должен в первую очередь провести дифференциальную диагностику изменения пигментации.

Если нарушения происходят на уровне эпидермиса (эпидермальный гипермеланоз), то изменения цвета кожи характеризуются коричневой окраской, дермальные — синей, серой, синевато-серой. По происхождению меланозы могут быть первичными и вторичными.

  1. Первичные меланозы:
  2. •             врожденные (пигментный невус, лентиго);
  3. •             наследственные (меланизм, лентигноз наследственный, лентигноз центролицевой);
  4. •             приобретенные (хлоазма, мелазма, линейная пигментация лба).
  5. Вторичные меланозы:
  6. •             постинфекционные;
  7. •             поствоспалительные;
  8. •             ятрогенные.

По распространенности гиперпигментации разделяются на локализованные — ограниченный, имеющий четкие края участок гиперпигментации, и генерализованные, когда нарушение пигментообразования имеет диффузный характер.

 Ряд нарушений пигментообразования лежит вне сферы косметологии и попытка воздействия на них может привести к возникновению серьезных осложнений. Ошибочная диагностика гиперпигментаций также зачастую приводит к выбору неверной тактики отбеливания кожи и, соответственно, негативному результату.

При выявлении причин, вызвавших гиперпигментацию, косметолог зачастую сталкивается с тем, что гиперпигментация генерируется какой-либо соматической патологией (о гиперпигментации читайте здесь).

Необходимо всегда помнить о том, что в большинстве случаев косметолог работает с симптоматическими проявлениями различных патологических состояний и, зачастую, наших общемедицинских знаний и квалификации не хватает для выявления причин заболевания. Для детального обследования и предметной терапии зачастую существует необходимость обращения к врачам общей практики.

Отбеливания пигментных пятен — выбор тактики

  • Основными задачами косметолога при осветлении участков гиперпигментаций являются следующие:
  • •             отшелушивание слоев эпидермиса, содержащих пигмент;
  • •             снижение синтеза меланина;
  • •             защита от УФО;

Отбеливание кожи при гиперпигментациях — комплексная методика, которая должна охватывать все три направления воздействия на кожу. Для выбора правильной тактики косметологу необходимо учитывать способность кожи к выработке меланина. Самой распространенной на сегодняшний день является оценка фототипов кожи по классификации Т. Фитцпатрика (Т. Fitzpatrick), основанная на результатах 30-60-минутного воздействия солнца на незагорелую кожу после зимнего периода. Использование этой классификации позволяет выбрать адекватные методы воздействия на кожу, в частности определиться с глубиной эксфолиации и избежать нежелательных осложнений.

Пилинг (эксфолиация)

Вопрос выбора метода отшелушивания эпидермиса является основным при терапии гиперпигментаций. Эксфолиация (или пилинг) возможна двумя способами: либо регулярное применение кремов с низкопроцентной гликолевой кислотой, либо использование пилингов различной глубины.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Для выбора метода отшелушивания определяющей является диагностика гиперпигментации. Самым красочным примером ошибочных действий косметолога можно назвать попытку отбеливания гликолевым пилингом гиперпигментации фотохимического происхождения.

Так, при регулярном нанесении духов на открытые участки кожи, фурокумарины, содержащиеся в них, под воздействием ультрафиолетовых лучей могут вызвать фототоксическую реакцию (отечная эритема, иногда с пузырями, в местах, строго ограниченных облученными зонами, на которые наносилась косметика) или фотосенсибилизацию (аллергический дерматит либо контактная крапивница). В результате образуется устойчивая локализованная гиперпигментация самых причудливых форм, так называемый брелковый дерматит или меланоз Риля. Для отбеливания кожи в подобных случаях существует только один путь — регулярное применение кремов, ингибирующих меланогенез, на фоне защиты от УФО. Применение гликолевых пилингов в данном случае может привести лишь к активации фотодерматоза, усилению пигментации и ее генерализации.

Кремы с гликолевой кислотой (низкопроцентной) обладают менее выраженным эксфолиирующим действием, мягко ускоряют обновление эпидермиса и не вызывают активизации меланогенеза, как это зачастую бывает при применении высокопроцентной кислоты.

Применение в пилинге, наряду с гликолевой, койевой и фитиновой кислот позволяет повысить эффективность и снизить раздражающее действие процедуры.

Эти кислоты обладают высокой антиоксидантной активностью, связывая ионы меди и железа и инактивируя тирозиназу, и являются донором для АТФ (аденозинтрифосфата) — универсального энергетического эквивалента, значительно усиливая обмен веществ, что обеспечивает активную пролиферацию и дифференциацию кератиноцитов.

Благодаря противовоспалительным свойствам этих кислот удается избежать такого пост-пилингового осложнения, как манифестация акне, что, в свою очередь, в отдаленном периоде может привести к усилению пигментообразования на пораженном участке. Весьма сомнительной представляется применение трихлоруксусных пилингов с целью устранения гиперпигментаций.

По своему механизму действия они относятся к группе едких и оказывают местное разрушающее действие, что, естественно, может вызвать реактивную активацию меланогенеза. Применение трихлоруксусных пилингов, даже на коже не склонной к гиперпигментации, требует обязательной предпилинговой подготовки с применением средств, угнетающих меланогенез.

Косметические средства и снижение синтеза меланина

  1. Как правило, в косметологической практике угнетение меланогенеза производится путем регулярного применения кремов.

    Для достижения этой цели они должны обладать рядом свойств:

  2. •             ингибирование тирозиназы;
  3. •             связывание меди, необходимой для работы тирозиназы;
  4. •             связывание серебра, висмута, мышьяка, стимулирующих ферментативное превращение тирозина;
  5. •             окисление или блокирование сульфгидрильных групп (-SH);
  6. •             антиоксидантным и противовоспалительным действием, предотвращающим усиление гиперпигментации.

Всем этим требованиям отвечают комплексные кремы, содержащие койевую кислоту, витамины и экстракты растений, в частности гинкго билоба, алоэ вера и др. Помимо специфического действия на процесс синтеза меланина, они обладают мощным антиоксидантным и противовоспалительным действием, активизируют поступление кислорода и микроциркуляцию, нормализуют обменные процессы в дерме, в том числе улучшают передачу нервного импульса. Широкое распространение получает в последние годы превентивное использование кремов, угнетающих меланогенез, перед проведением инвазивных процедур. Например, склерозирование телеангиэктазий с применением лазера на парах меди, естественно, активизирует тирозиназу и приводит к образованию локализованных гиперпигментаций на участках инвазии. Применение кремов с койевой кислотой в течение 4-6 недель перед процедурой склерозирования позволяет избежать нежелательных осложнений.

Кремы для защиты от солнца

Трудно переоценить важность защиты кожи от УФО как с профилактической, так и лечебной целью. Понятно, что инсоляция является основным пусковым фактором в активации меланогенеза.

Но, кроме этого, появление свободных радикалов под влиянием повреждающего действия солнечных лучей вызывает разрушение белков, нуклеиновых кислот и липидов, что приводит к дегенеративным изменениям в дерме и к фотоиндуцированному старению.

Развитие в коже специфической иммуносупрессии, возникающей при ультрафиолетовом облучении, может привести к возрастанию риска развития опухолей кожи. Продолжительное облучение кожи и снижение кожного иммунитета также может привести к развитию фотоаллергических реакций.

По данным Всемирной организации здравоохранения до 12% населения земного шара страдает полиморфным фотодерматозом.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

  • Средства, применяемые для фотозащиты кремы с SPF, должны отвечать ряду условий:
  • •             защита от лучей всего спектра;
  • •             фотостабильность при нанесении на кожу;
  • •             отсутствие аллергенных и токсических свойств;
  • •             устойчивость к физическим и химическим факторам;

•             косметическая и физиологическая комфортность (легкость нанесения, отсутствие резкого запаха и пр.).

Эффективность фотопротекторов определяют содержащиеся в них физические (диоксид титана, оксид цинка) либо химические (циннаматы, сапицилаты, парааминобензойная кислота) агенты.

Предпочтительным представляется применение кремов, содержащих физические фотофильтры, т.к. они устойчивы при хранении и обеспечивают защиту от лучей А- и В-спектра.

Химические же или рассеивающие фильтры под действием высоких температур либо длительного УФО могут менять свои химические свойства и оказывать фототравматическое воздействие на кожу.

Главным критерием фотозащитных свойств является SPF — светозащитный фактор. Подробнее о том, какой крем с SPF нужен вашей коже читайте здесь.

Эта величина является отношением минимальной эритемной дозы (МЭД) кожи с нанесенным на нее 2 мг вещества на 1 см2 к МЭД без применения фотозащитных средств. При подсчете SPF используют кожу волонтеров 1-го и 2-го фототипов (блондинов со светлой кожей).

SPF, в определенной мере, является условным фактором, потому что в быту не соблюдается дозировка при нанесении крема. Лабораторная дозировка (2 мг крема на 1 см²) является достаточно высокой и в практическом применении некомфортной.

Реальное применение кремов составляет от 25% до 50% лабораторного, т.е. 0,5-1 мг на 1 см², соответственно, фотофильтр будет гораздо менее эффективен. Предполагая уровень фотозащиты при назначении кремов, выбор должен делаться в пользу средств с более высоким SPF.

Определение степени фотозащиты зависит от конкретной клинической картины и определяется фоточувствительностью кожи, активностью солнечного излучения и целями, которые ставит перед собой косметолог.

В любом случае для ежедневного ухода всем нашим пациентам однозначно можно рекомендовать степень фотозащиты не менее 15. При проведении любых инвазивных процедур, даже в осенне-зимний период, необходимо использовать средства с SPF не менее 40-50.

 Невзирая на кажущуюся легкость терапии гиперпигментаций, она требует очень серьезного и комплексного подхода.

Тщательный сбор анамнеза и обследование пациента, взвешенный и осторожный подход к назначению процедур, обеспечение соответствующего домашнего ухода, а также применение адекватной фотозащиты позволят добиться устойчивых положительных результатов. В продолжение темы читайте статью солнцезащитные средства и безопасность кожи.

Источник: https://www.frauleto.ru/articles/lechenie-pigmentatsii-na-kozhe-kosmeticheskimi-sredstvami/

Как восполнить недостаток меланина в организме

Меланоциты – это неотъемлемый компонент организма человека. Они составляют только 5% всей клеточной популяции эпидермиса. Имеют ветвеобразные отростки, разрастающиеся по различным слоям эпидермиса. Меланоциты располагаются в толще кожи, внутреннем ухе, сетчатке глаза и его сосудистом слое. По ходу эмбрионального развития, клетки образуются у нервного гребня плода.

Благодаря данным клеткам, тело приобретает естественный, характерный той или иной расе, цвет. На основе исследований и экспериментов, ученые обнаружили интересный факт. Независимо от расовой принадлежности, их количество у всех людей одинаково.

Меланоциты могут быть источниками доброкачественных (невус) и злокачественных опухолей (меланома).

Меланин и его терапевтическое действие

Меланин – это пигмент, содержащийся в меланоцитах, является окрашивающим веществом радужки глаз, волос, кожи. Цвет кожи определяется генетическими факторами и зависит от количества меланина в эпидермисе.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Чем больше пигмента, тем кожа у человека темнее. Это связано с широтой, в которой проживает человек. У темнокожих людей Африки по причине постоянной активности солнца пигментом заполнены поверхностные слои эпидермиса, кожный покров быстро темнеет по мере насыщения солнечными лучами.

Причины и признаки снижения уровня меланина в организме

Возрастной недостаток меланина – естественное явление, связанное со старением всего организма, поэтому наблюдается седина, побледнение оттенка радужки, образование белых пятен на конечностях. Это дефекты косметического характера, а при значительном дефиците пигмента в ряде случаев развивается болезнь Паркинсона или меланома. Нехватка меланина заметна по следующим признакам:

  • радужная оболочка приобретает блеклый оттенок;
  • появляются раздражения или белые пятна на поверхности кожного покрова;
  • поставленный диагноз после обследования – хлоазма, альбинизм, витилиго;
  • раннее проявление старческих пятен и морщин или седины;
  • загар, который «ложится» неравномерно;
  • солнечные ожоги после непродолжительного нахождения под солнцем.

Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Меланоз Беккера

Причины нарушения выработки

Как бы ни стараться постоянно бывать на солнце, бывают случаи, когда выработка меланина нивелируется и его уровень настолько снижается, что в организме начинают зарождаться болезни.

  • прием гормональных средств;
  • развитие эндокринных болезней;
  • генетические заболевания;
  • естественное старение;
  • дефицит необходимых витаминов и минералов;
  • стрессовые ситуации, нервные срывы;
  • недостаток аминокислот триптофана и тирозина.

Предлагаем ознакомиться:  Глазные капли для походной аптечки

Читайте:Пигментация и гормоны – почему проступают пятна на лице?

  • неровный загар;
  • раздражение на коже, белые пятна;
  • склонность к ожогам;
  • преждевременное фотостарение – морщины, пятна;
  • изменение цвета глаз (поблекший);
  • развитие заболеваний, связанных с продукцией меланина – витилиго, альбинизм, хлоазма;
  • ранняя седина.

Существуют две основные причины нарушения обмена тирозин-триптофановой группы. Со знаком « » и «-», то есть пигментные дистрофии и избыток синтеза меланина (меланоз).

Гиперпродукция меланина имеет следующие клинические признаки:

  • частое появление пигментных пятен;
  • родинки, наросты, родимые пятна;
  • возникновение веснушек.

Гипопродукция меланина проявляется в таких признаках, как:

  • частичное или полное отсутствие кожного пигмента;
  • красный цвет радужки глаз;
  • обесцвеченные волосы;
  • появление белых пятен и волос (витилиго).
Меланоз
Врожденный Приобретенный
Генетический дефект/предрасположенность. Заболевания гипофиза или гипоталамуса (опухоль).
Избыточная пролиферация меланоцитов (при гормональном нарушении обмена АКТГ). Патология надпочечников (туберкулез почки, аутоиммунные заболевания).
Депигментация (альбинизм)
Генетический дефект и предрасположенность. Из-за крупномасштабных ожогов и воспалительных процессов.
Отсутствие тирозиназы. В результате дерматозов и дерматитов.
Нарушение пролиферации и дифференцировки меланоцитов из СК.

Нарушение синтеза меланина также встречается при меланоме (рак кожи), поскольку пигментные образования часто служат причиной малигнизации. Обширный меланоз является следствием возможной надпочечниковой недостаточности.

Если у вас возникли подозрения, что процесс синтеза меланина нарушен, рекомендовано посещение врача-дерматолога и косметолога в ближайшее время. Вовремя не выявленные причины патологии могут привести к необратимым последствиям, которые не лечатся таблетками.

Функции и механизм действия

Основная функция меланоцитов – защитная. Они берегут кожный покров и весь организм от воздействия ультрафиолетового облучения. Меланин, вырабатываемый меланоцитами, выступает барьером. При нормальной работе организма и умеренном пребывании под открытыми солнечными лучами, на теле человека возникает загар.

Предлагаем ознакомиться:  Основные симптомы повышенного глазного давления

При определенных обстоятельствах, происходят сбои в организме, в результате чего меланин вырабатывается неравномерно, провоцируя появление пигментных пятен. Ультрафиолетовое облучение, помимо полезного влияния (стимуляции выработки витамина Д) является непосредственным источником радиации. Меланин выступает экраном, который отражает вредоносные лучи и сохраняет здоровье организма.

Вторая важная функция клеток – определение цвета кожного покрова, волос и радужки глаз. Чем выше концентрация выделяемого меланина, тем темнее оттенок покрова. У людей различных рас количество меланоцитов одинаковое.

В меланоцитах присутствуют специфические органеллы – меланосомы, которые и накапливают пигмент. По ветвеобразным отросткам меланоцитов меланосомы продвигаются в кератиноциты (основные клетки кожного покрова), оседая на слоях кожи.

Источник: https://lechimglaza.ru/povyshenie-vyrabotki-melanina-melanotsitakh-raduzhki/

Синтез меланинов

Меланин (от греч. μελανος melanos – черный) – это пигмент, представляющий собой смесь различных полимерных соединений. Различают эумеланины, феомеланины, смешанные из двух предыдущих, и нейромеланины.

Образование пигмента происходит в меланоцитах, для этого в них существуют специальные органеллы – меланосомы. Наполненные меланином меланосомы продвигаются к апикальной части клетки и мигрируют в кератиноциты.

Начальным и ключевым ферментом синтеза меланинов является медь-содержащий фермент тирозиназа, имеющий тирозин-гидроксилазную активность и ДОФА-оксидазную активность.

 Ее активность регулируется влияниями эйкозаноидов и эндотелина-1, которые реагируют на гормональные влияния и физические факторы (например, ультрафиолет, температура).

 Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессы

Схема основных этапов синтеза меланинов

Синтез меланинов начинается с превращения тирозина в диоксифенилаланин под влиянием тирозиназы. Далее этот же фермент образует дофахинон и здесь пути синтеза эумеланинов и феомеланинов расходятся. В синтезе феомеланинов и придании им теплых цветовых оттенков участвует цистеин.

В животном и растительном мире, кроме цистеина, в синтез меланинов могут вовлекаться и другие аминокислоты – триптофан, гистидин, метионин, аргинин.

Эумеланины обладают коричневым и черно-коричневым цветом, феомеланины – желтые или красновато-желтые.

Эумеланины и феомеланины синтезируются меланоцитами кожи, сетчатки глаза и радужки, волосяных луковиц.

 За выработку меланинов в коже отвечает 4 или 5 генов (по разным данным), расположенных в разных хромосомах. Количество действующих генов определяет интенсивность синтеза меланина.

Нейромеланины образуются в дофаминергических нейронах черной субстанции головного мозга.

Функцией меланинов является защитная. Они поглощают ультрафиолетовые лучи, способны связывать катионы и анионы, хелатировать металлы (медь, марганец, хром, свинец, ртуть). Также меланины являются мощными антиоксидантами.

Цвет волос изменяется  в зависимости от количества, типа и распределения меланина в корковом слое. При увеличении количества пигмента он дополнительно может проникать в сердцевину волоса и усиливать темный оттенок. При низком количестве пигмента он распределяется диффузно и цвет волос будет светлым.

Цвет глаз определяется не только типом образуемого меланина, но также разным распределением его в слоях радужки и разным количеством.

Если меланин присутствует только в четвертом и пятом слое, то у человека будет голубой или синий цвет глаз.

При расположении пигмента в передних слоях радужки наблюдается карий или желто-коричневый цвет глаз, а при неравномерном распределении меланина в передних слоях – серый или зеленый.

Источник: https://biokhimija.ru/narushenie-aminokislot/sintez-melaninov.html

Иммунология и биохимия

Меланин —  пигмент  кожи почти всех животных на земле. Его роль в выживании животных имеет решающее значение. 

Меланин, образование и роль  

Меланин — это пигмент, который синтезируют клетки кожи известные как меланоциты у большинства животных, включая человека. Цвет этого пигмента имеет разные оттенки, что определяется генетическими особенностями личности.   Меланин синтезируется в двух основных формах, цвет которых  варьирует  от желтовато-красного до темно-коричневого и черного.

Эумеланин — наиболее распространенная форма меланина — коричневого цвета. Другая основная форма меланина — феомеланин, который производит красновато-коричневый цвет, который часто ассоциируется с веснушками и рыжими волосами.

Синтез меланина у каждого человека  определяется несколькими факторами.

Вообще, каждый человек на Земле имеет примерно одинаковое количество меланоцитов. Отличие  же в синтезе ими меланина зависит от:

  • Воздействие УФ-излучения. Меланин вырабатывается в ответ на УФ-излучение для того, чтобы предотвратить повреждение ДНК нуклеиновая кислота ядра) в кожных покровах. Лица, которые подвергаются воздействию солнечного УФ-излучения     производить больше меланина для защиты ДНК.
  • Генетический макияж. Разные национальности и культуры генетически предрасположены и наследуют  синтезу  меланина конкретных оттенков и количества его. Меланин, по существу, один из основных показателей, используемых при определении расы в человеческой популяции.
  •  Размер меланоцитов. Размер меланоцитов варьирует у разных людей, и может привести к различию в образовании   количества меланина на клетку.
  • Болезненные состояния. Некоторые заболевания могут влиять на синтез меланина  -альбинизм (генетическая неспособность синтезировать меланин) и витилиго (прогрессирующая потеря меланоцитов).

Все эти факторы играют важную роль в синтезе и распределении меланина в коже. Хотя некоторые факторы более заметны, чем другие, в итоге, все они важны для конкретного человека. 

Меланоциты, меланосомами и меланин 

Путь синтеза меланина  — сложный. Синтез меланина осуществляется  в Синтез меланина в коже: особенности, схема и процессыузкоспециализированных клетках    меланоцитах специфическими органеллами меланосомами.  Меланоциты  через отростки своих клеток передают меланосомы в окружающие  кератиноциты, где происходит секреция меланина.  Анатомические отношения между кератиноцитами и меланоцитами называют «эпидермально-меланиновый блок». В базальных и супрабазальных слоях кожи  каждый из меланоцитов контактирует с  ~ 40 кератиноцитами . 

Основы надлежащего синтеза меланина  закладываются еще в эмбриональный период и включают:

  • Контролируемая генами миграция  предшественников меланоцитов меланобластов из нервного гребешка на периферию — 10 — 12 неделя беременности. 
  • Дифференцировка меланобластов в меланоциты в эпидермально-дермальных слоях кожи ( шестой месяц внутриутробной жизни).
  • Выживание и пролиферация  меланоцитов в местах миграции
  • В эпидермисе плода меланоциты  определяются  уже в 50 дней беременности. К моменту рождения  они практически исчезают, но усиленно пролиферируют  на стыке эпидермиса и дермы  и начинают вырабатывать меланин.
  • Формирование меланосом и синтез  меланина. Достигнув места постоянной локализации, меланоциты начинают синтезировать меланосомы —  высоко организованы эллиптические мембранные органеллы, в которых  осуществляется синтез меланина. Меланосомы  обнаруживаются с помощью электронной микроскопии  уже на   четвертом месяце беременности.
  • В созревании меланосом обычно выделяют   четыре этапа   (I-IV). Каждый этап характеризует определенная структура меланосом, их количество, качество и расположение синтезируемого меланина. Нарождающиеся меланосомами собраны в околоядерной области вблизи аппарата Гольджи получают все ферментативные и структурные белки, необходимые для меланогенеза. Меланосомы I этапа  — сферические вакуоли, в которых отсутствуют активность  тирозиназы — основного фермента, участвующего в меланогенезе) и нет  внутренних структурных компонентов. Активность тирозиназы проявляется на II этапе, на котором меланосомы трансформируются в удлиненные , фибриллярные органеллы. Этап  III созревания меланосом характеризует интенсивный синтез и отложение в них меланина.  Последняя стадия развития меланосом (IV) обнаруживается в очень пигментированных  меланоцитах; эти меланосомы эллиптической формы, электронно-непрозрачны, имеют минимальную активности тирозиназы.  Тирозиназа — ключевой фермент синтеза меланина, в меланосомах  имеется еще ряд ферментов и структурных белков, обеспечивающих синтез и полимеризацию разных форм меланина.
  • Меланины — полиморфные и многофункциональные биополимеры, которые включают эумеланин, феомеланин, смешанные меланины (сочетание двух) , и нейромеланин. Меланоциты млекопитающих  продуцируют два химически различных типа  пигментов меланина: черно-коричневый эумеланин и красновато-желтые феомеланин. Хотя они содержат обычную последовательность повторяющихся звеньев, связанных  углерод-углеродными связями, пигменты меланина  отличаются друг от друга химическими, структурными и физическими свойствами.  Благодаря своей химической структуре, как и эумеланин, так  и феомеланин способны связывать   катионы, анионы, наркотики и химических вещества и т.д., и, следовательно, играют важную защитную роль в меланоцитах. Нейромеланин, который синтезруется в дофаминергических нейронах черной субстанции человека, может  хелатировать металлы с окислительно- восстановительными свойствами — Cu, Mn, Cr, так  и тяжелые металлы ( Cd, Hg, Pb), и, таким образом защищать  мозг их нейродегенеративных свойств. Даже незначительные изменения в клеточной среде влияют на меланосомы и пигментацию. Многочисленные внутренние и внешние факторы, в том числе распределение в теле, этническая принадлежность / гендерные различий, изменение гормонального фона, генетические дефекты,   возраст, УФ- облучение, климат/ сезона, токсины, загрязняющие вещества, химические воздействия,  паразитарные инвазии, влияют на структуру, распределение и функцию меланосом.

Пигментация кожи   является результатом двух важных процессов: синтеза меланина   в меланосомах меланоцитов и передача его в окружающие кератиноциты.

Хотя число меланоцитов в коже человека всех типов, по существу, постоянной, количество, размер, и способ, в котором меланосомами распределены в пределах кератиноцитов различаться.

Содержание меланина из меланоцитов человека неоднородна не только между разными типами кожи, но и на различных объектах кожи от того же лица. Эта неоднородность строго регламентируется экспрессии генов, которая контролирует общую активность и экспрессию melanosomal белков в отдельных меланоцитов (27) ⇓.

Источник: http://biohimik.net/biokhimiya/melanin

Ссылка на основную публикацию