Menu
Opalanie, opalenizna, to temat przewodni wakacji dla wielu osób. Nie wiem, czy zastanawialiście się, czym właściwie jest opalenizna i w jakim procesie powstaje. Poniżej, w dzisiejszym artykule znajdziecie kluczowe informacje w tym temacie 👇
Na początek kilka przydatnych definicji:
Melaniny są to grupy wielkocząsteczkowych barwników, które występują w świecie roślin, zwierząt oraz grzybów. Należą do grupy polifenoli syntezowanych w komórkach zwanych melanocytami.
Ze względu na budowę chemiczną melaniny dzielimy na:
- eumelaniny czarnobrązowe pigmenty
- feomelaniny żołtoczerwone pigmenty
- allomelaniny pigmenty występujące w roślinach
__________
Ciekawostka: Istnieje hipoteza,
która głosi że melaniny powstały
jako efekt uboczny pojawienia się
tlenu w atmosferze.
_________
Melanocyty znajdziemy w różnych częściach ciała:
Rys.2. Melanocyty w ciele ludzkim. Opracowanie własne. Materiały informacyjne: 'Melanocyty - komórki barwnikowe o wielu obliczach' D. Marczyńska, M. Przybyło.
Funkcje melaniny:
Melaniny odpowiadają za cechy fenotypowe, czyli:
- barwę skóry
- tęczówki
- włosów
Zabarwienie zależne jest od stosunku ilościowego eumalaniny do feomelaniny.
| Im więcej eumelaniny, tym włos lub skóra są brązowe lub czarne. Jeśli przeważa ilość feomelaniny to przeważającym kolorem będzie rudy. |  |
____________
Ważne: w ciągu życia, ilość
melanocytyów nie ulega zmianie.
__________
Główną funkcją melaniny jest przede wszystkim ochrona komórek przed szkodliwym wpływem promieniowania UV, a także eliminacja wolnych rodników (ROS lub RFT).
Oba powyższe czynniki działają destrukcyjnie na kwasy nukleinowe: DNA, RNA, a także białek i lipidów. W konsekwencji dochodzi do dysfunkcji działania tych molekuł, a także do wszelakich zaburzeń na poziomie komórkowym.
Najbardziej szkodliwym skutkiem promieniowania UV są zmiany w strukturze DNA, które w efekcie mogą prowadzić do nowotworzenia, czyli powstawania zmian nowotworowych skóry takich jak: czerniak, rak podstawnokomórkowy, czy płaskokomórkowy.
Rola melaniny wynika ze zdolności do rozpraszania i absorpcji promieniowania ultrafioletowego, a także do zamieniania pochłoniętej energii w ciepło.
Uwzględniając pigmentację skóry można wyróżnić trzy główne rasy:
- Celtycką o bardzo jasnej karnacji. Bardzo mała ilość melanocytów, które syntetyzują głównie feomelaninę.
- Negroidalna (czarna) odznacza się dużą liczebnością melanocytów wypełnionych tylko eumalaniną.
- Kaukaska o znacznej ilości melanosomów, przy czym eumelanina syntezowana jest w niewielkich ilościach.
Na zabarwienie skóry wpływa szereg czynników takich jak:
- przysadka mózgowa
- nadnercza
- tarczyca
- gruczoły płciowe
- dieta
- metabolizm białek
Istotną kwestią jest fakt, że gęstość melanocytów w skórze osób różnych ras jest porównywalna, ale kluczowe jest tutaj ich rozmieszczenie.
Na odcień skóry mają wpływ proporcje eumelaniny do feomelaniny. W skórze jasnej melanosomy są nieliczne, tworzą skupiska, a ilość barwnika jest uboga. U ludzi z ciemną karnacją dominują eumelanosomy, które rozmieszczone są pojedynczo.
JAK POWSTAJE MELANINA?
Melaniny powstają w wieloetapowym procesie utleniania związków fenolowych przy udziale aminokwasu tyrozyny. Biosynteza zachodzi w melanocytach i nabłonku barwnikowym siatkówki.
|
Możemy wyróżnić 4. stadia rozwoju melanosomów (struktur, w których produkowany jest barwnik):
|
Rys.3. Melanocyt. Opracowanie własne. Smart Servier Medical Art. Dostęp online: https://smart.servier.com/smart_image/epidermis-3/ |
Melanosomy zapewniają właściwe warunki do syntezowania oraz przechowywania melaniny, a także chronią pozostałe elementy komórki przed reaktywnymi formami tlenu (ROS)
PROCES OPALANIA
Opalanie to proces odwracalny, który indukowany jest przez promieniowanie ultrafioletowe.
Opalenizna pojawia się w dwóch etapach:
|
Rys.4. “Chemistry of tanning”. Dostęp online: https://www.scientificanimations.com/chemistry-of-skin-tanning/ |
I etap, czyli natychmiastowa pigmentacja (IPD - immediate pigment darkening). Następuje fotooksydacja istniejącej już w skórze melaniny. Na tym etapie nie jest syntezowany nowy pigment.
II etap, czyli pigmentacja opóźniona (DPD - delayed pigment darkening). Po ok. 2-3 dniach powstaje opalenizna. W tym etapie syntezowane są nowe ilości melaniny oraz wzrasta aktywność tyrozynazy. Wzrasta także liczba i aktywność melanocytów.
|
Faza II swoje maksimum osiąga ok. 10 dnia od ekspozycji na słońce i może trwać nawet do kilku miesięcy, aż do momentu powrotu skóry do swojego pierwotnego koloru.
Jednostka melanocytarna = 1 melanocyt otoczony 30-40 keratynocytami.
|
Rys. 5. “Skóra - budowa i funkcje”, dr n. med. Bogusław Nedoszytko. Dostęp online: http://nedo.gumed.edu.pl/wszpziu/histologia/ |
Rysunek 5. przedstawia uwalnianie melaniny z melanosomów oraz jej przemieszczanie w kierunku keratynocytów.
W keratynocytach melanosomy układają się tak, aby chronić jądro komórkowe. Tworzą tzw. parasol ochraniający materiał genetyczny przed uszkodzeniem przez promieniowanie UV.
|
Ważnym aspektem, który należy poruszyć jest zdolność melaniny do tworzenia kompleksów (nowych związków) z wieloma substancjami chemicznymi, w tym lekami! Wiązanie substancji leczniczej z pigmentem może spowodować osłabienie reakcji toksycznych, a tym samym obniżenie zdolności leczniczej. Może nastąpić skumulowanie leku w komórkach, a w związku z tym zachodzi ryzyko uszkodzeń komórki oraz działań niepożądanych.
Dlatego tak ważne jest, abyście czytali ulotki oraz stosowali się do zaleceń lekarza. Badania modelowe oddziaływania leków z melaniną, wywołujące reakcje fototoksyczne wykazały zdolność tworzenia kompleksów m.in z antybiotykami, czy środkami miejscowo znieczulającymi.
PODSUMOWANIE
Natura została tak skonstruowana, aby zapewnić wszelkim organizmom, nie tylko ludzkiemu czynniki obronne. Takim czynnikiem są melaniny. Związki te odgrywają niezwykle ważną rolę m.in w ochronie przed destrukcyjnym wpływem promieniowania UV oraz powstającymi równolegle reaktywnymi formami tlenu. Odpowiedzialne są za pigmentację skóry i włosów, a także biorą udział w procesach prawidłowego widzenia i słyszenia.