Melanin: Struktur, Fungsi & Penyakit

Dalam perubatan, melanin adalah pigmen yang dihasilkan secara semula jadi di dalam badan yang memberikan kulit, rambut dan mata warna mereka. Melanin dihasilkan dalam sel yang disebut melanosit dan dilepaskan ke sel sekitarnya. Pada orang berpigmen, pigmen berperanan sebagai penapis UV.

Apa itu melanin?

Melanin adalah pigmen kemerahan, hitam dan coklat. Pada manusia, mereka mewarnakan mata, kulit and rambut. Melanin juga terdapat pada haiwan. Pada haiwan, mereka menentukan warna bulu dan bulu. Pada sotong, mereka juga membentuk pigmen dakwat. Untuk membentuk melanin, berlaku pengoksidaan enzimatik. Bahan permulaan tindak balas ini adalah tirosin yang disebut. Pada vertebrata, biosintesis untuk penghasilan melanin berlaku di lapisan sel basal epidermis dan di retina mata. Sel penghasil juga disebut melanosit dan mengangkut pigmen melalui dendritnya ke keratinosit di sekitarnya. Pada manusia, melanin wujud dalam dua varian berbeza. Walaupun pheomelanin berwarna merah kecoklatan, eumelanin berwarna hitam kecoklatan. Varian warna yang berbeza juga disebut allomelanin dan terdapat di bakteria, kulat dan tumbuhan.

Anatomi dan struktur

Pada manusia kulit and rambut, melanin hadir sebagai kacukan eumelanin dan phaeomelanins. Bahagian kedua-dua subkumpulan, bersama dengan faktor lain, menentukan jenis kulit manusia. Contohnya, orang dengan rambut yang sangat merah, kulit yang cantik dan bintik-bintik mempunyai kandungan phaeomelanins yang sangat tinggi. Sebaliknya, eumelanin mendominasi orang dengan rambut hitam dan kulit gelap. Eumelanin terbentuk oleh pengoksidaan tirosin asid amino. Oleh itu, melanin ini merupakan turunan dari jalur sintetik yang sama dengan dopamin pendahulu L-dopa melewati. Phaeomelanin, sebaliknya, mengandungi sulfur. Allomelanin seperti yang terdapat pada tumbuhan dan mikroorganisma berasal dari hidroksilbenzen. Dalam kebanyakan kes, melanin terikat dengan protein atau paling tidak berkaitan dengan lipid.

Fungsi dan peranan

Menurut perubatan kontemporari, melanin berfungsi terutamanya untuk melindungi daripada Radiasi UV. Anggapan ini didahului oleh pemerhatian bahawa orang berkulit gelap berkemungkinan besar tidak mengalami melanoma malignan dan dengan itu kulit hitam kanser. Selain hormon perangsang, pendedahan cahaya matahari juga merangsang pengeluaran melanin dalam melanosit. Melanin telah terbukti berperanan sebagai penapis UV. Tenaga berseri diubah menjadi panas semata-mata dalam penukaran dalaman. Keadaan teruja secara elektronik molekul akibatnya diubah menjadi keadaan getaran semasa penukaran dalaman. Kira-kira 99 peratus tenaga radiasi dapat menjadi tidak berbahaya dengan cara ini. Jangka hayat molekul dalam keadaan teruja dipendekkan dan radikal bebas tidak dapat terbentuk dengan cara ini. Oleh kerana kulit merah dengan kulit pucat mempunyai risiko kulit yang lebih tinggi secara tidak proporsional kanser daripada orang berpigmen, perlindungan matahari yang diberikan oleh jenis melanin mereka mungkin kurang berkesan. Penghasilan pigmen berlaku dalam retikulum endoplasma kasar melanosit. Dalam radas Golgi melanosit, asam amino tirosinase disimpan dan diasingkan menjadi vesikel. Tirosin berhijrah ke vesikel ini dan proses pematangan bermula. Dengan bantuan protein, tirosinase menjadi DOPA dan akhirnya melanin. Melanosom yang matang berhijrah ke dendrit melanosit dan dilepaskan ke lima hingga lapan sel sekitarnya. Proses ini diaktifkan oleh Radiasi UV atau hormon MSH.

Penyakit

Hyperpigmentation adalah overpigmentasi kulit. Dalam penyakit ini, pigmen berlebihan disimpan di epidermis. Sama ada bahagian kulit sahaja yang terkena atau seluruh badan. Pigmen yang disimpan boleh menjadi pigmen badan sendiri atau pigmen eksogen. Deposit eksogen berlaku, misalnya, dengan karbon deposit dari tatu. Bentuk hiperpigmentasi khas terdapat dalam bentuk postinflammatory. Dalam kes ini, melanosit tidak diaktifkan oleh cahaya matahari, tetapi oleh enzim dalam konteks tempatan keradangan. Kebalikan dari hiperpigmentasi disebut hipopigmentasi. Pembentukan pigmen melanin terganggu dalam konteks banyak hipopigmentasi. Dalam albinisme, sebagai contoh, gangguan berlaku dalam biosintesis melanin. Produk perantaraan biosintesis melanin kehilangan fungsinya dan penukaran menjadi melanin terganggu. Sebaliknya, hiperpigmentasi kongenital dikenali sebagai tanda lahir. Tahi lalat boleh kelihatan jelas atau tidak teratur dalam penampilan. Tahi lalat yang jelas tidak biasanya berisiko merosot. Sebaliknya tahi lalat atau dengan warna yang sangat gelap, sebaliknya, terdedah kepada degenerasi. Seiring waktu, mereka boleh berkembang menjadi melanoma, iaitu kulit hitam kanser. Hitam kanser kulit adalah tumor melanosit malignan yang merebak metastasis melalui limfa dan darah sistem. Dalam lebih daripada separuh kes, melanoma timbul dari yang tidak teratur nevus nevus sel. Melanoma malignan tidak hanya berlaku pada kulit. Pembentukan seperti itu juga dapat berkembang pada selaput lendir organ dalaman atau pada konjunktiva. Walau bagaimanapun, melanoma mukosa ini jauh lebih jarang daripada melanoma kulit. Orang yang berkulit cerah mempunyai risiko berkembang secara tidak proporsional melanoma kulit kerana kekurangan penapis UV. Sebaliknya, orang berpigmen sering mengalami melanoma mukosa kerana membran mukus dan konjunktiva tidak berpigmen dan oleh itu kekurangan perlindungan UV.