Клетки-производители меланина
За выработку меланина «отвечают» особые клетки – меланоциты. Такая клетка внешне напоминает дерево из-за большого количества отростков. По этим отросткам перемещаются меланосомы – гранулы, содержащие меланин. Эти гранулы могут содержать один из трех видов меланина: эумеланин (черный пигмент), феломеланин (желтый) или факомеланин (коричневый). Все многообразие цветов человеческой кожи, волос и глаз определяется количеством, размером и расположением меланосом.
Чем больше меланосом и чем крупнее они по размеру, тем темнее будут волосы, и наоборот. Если меланин не заключен в гранулы, а расположен в клетках диффузно, волосы будут рыжими.
Радужная оболочка глаза имеет пять слоев. Если меланин имеется только в наиболее глубоких слоях, они просвечивают через цветные слои, и глаза выглядят синими или голубыми. Присутствие меланина в поверхностных слоях делает глаза карими или желтыми при равномерном распределении меланина, а при неравномерном – серыми или зелеными.
Синтез меланина
Предшественник меланина в организме – тирозин. Это одна из заменимых аминокислот, которые организм может не только получать с пищей, но и синтезировать. С его участием образуются и другие вещества, например, гормон адреналин.
Другие вещества, необходимые для синтеза меланина – кислород и некоторые производные фенола. И тирозин, и производные фенола вступают в химическую реакцию с кислородом. Роль катализатора в этой реакции берет на себя фермент тирозиназа. В результате серии химических реакций тирозин превращается в ДОФА-хинон, затем – в ДОФА-хром, в дигидроксииндолкарбоновую кислоту, а в конечном итоге – в меланин, вещество, состоящее на 55% из углерода, на 30% из кислорода, на 9% из водорода, на 4% из азота, а на долю других веществ приходится 2%.
Нарушения синтеза меланина
Меланоциты развиваются из меланобластов – эмбриональных клеток, расположенных в нервном гребне. Оттуда они мигрируют в эпидермис – верхний слой кожи. Если миграции не произошло, человек рождается альбиносом, меланина у него не будет. То же самое происходит при мутации гена, ответственного за синтез тирозина или тирозиназы.
Нарушение синтеза меланина ведет не только к определенным особенностям внешности. Установлено, что альбиносы обладают более слабым иммунитетом, плохо переносят яркий свет, у них выше риск заболеть раком кожи.