Rola melanin - naturalnych pigmentów skóry

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się nad tym jakie czynniki odpowiadają za powstawanie opalenizny i czemu właściwie dochodzi do jej powstania? Jaka jest w tym procesie rola melanin, naturalnych pigmentów skóry? Opalenizna przez niektórych ludzi postrzegana jest jako przejaw zdrowej, atrakcyjnej skóry. Czy opalona skóra to rzeczywiście przejaw zdrowia?
 
Za nim przejdziemy do rozważań nad postawionymi wyżej pytaniami, warto rozpocząć od tego, że za brązowienie skóry zachodzące podczas opalania, odpowiadają melaniny – naturalne barwniki produkowane (syntetyzowane) w wyspecjalizowanych organellach komórek skóry. Czynnikiem indukującym ich powstawanie jest m.in. promieniowanie ultrafioletowe (UV). Naturalnym źródłem promieniowania UV jest Słońce. Do sztucznych źródeł promieniowania UV należą m.in. lampy opalające w solarium. Skóra jest narządem bezpośrednio wystawionym na działanie promieniowania ultrafioletowego UV. Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV może prowadzić do uszkodzenia materiału genetycznego (DNA) komórek skóry. I w tym miejscu warto wspomnieć że brązowienie skóry po ekspozycji na promieniowanie UV jest reakcją obronną organizmu przed jego szkodliwym działaniem.
 
Melanocyty, komórki pigmentowe skóry, to dendrytyczne (posiadające wypustki) komórki umiejscowione w warstwie podstawowej naskórka. W melanocytach, a dokładniej w ich organellach – melanosomach, zachodzi synteza i magazynowanie melanin. Tak jak wspominano wyżej, melaniny odpowiadają za pigmentację skóry ale także odgrywają rolę w fotoprotekcji oraz neutralizacji wolnych rodników i reaktywnych form tlenu. W tym opracownaiu zostanie omowiona rola melanin w kontekście fotoprotekcji. Można wyróżnić dwa typy barwników melaninowych: brązowo-czarną eumelaninę i żółtą lub czerwoną feomelaninę. Barwa skóry człowieka zależy od proporcji tych pigmentów. Osoby o jasnej karnacji posiadają w skórze więcej feomelaniny. Eumelaniana występuje w większych ilościach u osób o ciemniejszej i ciemnej karnacji. W skórze człowieka, melanocyty są rozmieszczone w warstwie podstawnej naskórka na całej powierzchni skóry z wyjątkiem wewnętrznych powierzchni dłoni i stóp. Wpływ na pigmentację skóry oraz rolę w fotoprotekcji odgrywa typ i ilość produkowanych melanin a także liczba, wielkość i kształt melanosomów oraz ich rozmieszczanie w obrębie kratynocytów. Melanosomy syntetyzujące feomelaninę (feomelanosomy) mają kształt kulisty/sferoidalny, mają tendencję do tworzenia skupisk. Ten typ melanosomów jest charakterystyczny dla jasnej skóry. Natomiast ciemną skórę charakteryzuje obecność melanosomów wypełnionych głównie eumelaniną (eumelanosomy). Są one większe niż feomelanosomy, o kształcie elipsoidalnym, występujące pojedynczo. Oba rodzaje melanosomów mogą występować w obrębie jednego melanocytu.

Proces powstawania melanin to szereg reakcji biochemicznych zwany melanogenezą. Proces ten może być indukowany różnymi czynnikami np. promieniowaniem UV. Związkiem wyjściowym (tzw. prekursorem) w procesie melanogenzy jest tyrozyna, a głównym enzymem tego procesu jest tyrozynaza. Jak wspominano wcześniej, synteza melaniny zachodzi w melanosomach, które następnie są transportowane przez wypustki dendrytyczne melanocytów do sąsiadujących komórek - kreatynocytów. Obecność melanin w kreatynocytach warunkuje pigmentację skóry i objawia się brązowieniem skóry, co nazywamy opalaniem. Co istotniejsze, melanosomy wypełnione melaninami, gromadzą się wokół jądra komórkowego (zawierającego DNA komórki) kratynocytów tworząc strukturę chroniącą materiał genetyczny przed szkodliwym, w tym kancerogennym, działaniem promieniowania UV. Melaniny pełnią zatem funkcję fotoprotekcji. Są chromoforami częściowo pochłaniającymi i rozpraszającymi promieniowanie UV padające na skórę, nie dopuszczając do jego przeniknięcia w głębsze warstwy skóry. Zmniejsza to penetrację promieniowania UV w naskórku i chroni DNA komórek skóry przed dalszymi  uszkodzeniami wywołanymi przez promieniowanie UV. Zaś zaabsorbowana energia promieniowania UV jest przekształcana w ciepło. Upraszczając, w odpowiedzi na ekspozcję skóry na promieniowanie UV, organizm uruchamia proces melanogenezy. Następnie, w wyniku powstawania nowych komórek naskórka, komórki zawierające melaninę stopniowo wędrują do zewnętrznej, rogowej warstwy naskórka. Tutaj, w stopniowym procesie, ulegają złuszczeniu wraz z innymi, martwymi komórkami naskórka. Możemy ten proces zaobserwować jako tzw. blednięcie opalenizny. Zaburzenia w syntezie melanin mają swoje następstwa. Jednym z przykładów jest albinizm, choroba w której wytwarzanie melaniny jest w różnym stopniu zaburzone. W zależności od postaci albinizmu stopień niedoboru melaniny w skórze, włosach oraz oczach różni się. Jedna z najbardziej charakterystycznych postaci albinizmu objawia się bardzo jasnym odcieniem skóry, białymi włosami, brwiami oraz rzęsami. Oczy chorych najczęściej są barwy bladoniebieskiej. Skóra osób z albinizmem jest niezwykle wrażliwa na działanie promieniowania ultrafioletowego, łatwo doznaje m.in. oparzeń i stanów zapalnych i wymaga szczególnej ochrony.

 
            Do skutków oddziaływania promieniowania UV na ludzką skórę należą m.in. zaczerwienienie skóry (rumień); zmiany barwnikowe skóry (tj. piegi, plamy barwnikowe, przebarwienia, ciemnienie barwy skóry); fotostarzenie się skóry oraz rozwój nowotworów skóry. Nadmierna ekspozycja skóry na promieniowanie ultafioletowe, pochodzące ze Słońca lub sztucznych źródeł (np. lampy opalające w solarium) wiąże się z większym ryzykiem powstawania zmian przednowotworowych i nowotworów skóry. Do najczęściej występujących nowotworów naskórka należy nowotwór warstwy podstawnej (najgłębsza warstwa naskórka) - rak podstawnokomórkowy, nowotwór warstwy kolczystej naskórka - rak kolczystokomórkowy oraz nowotwór komórek pigmentowych - czerniak. Czerniak jest rzadziej wystepującym, ale najbardziej złośliwym nowotworem skóry, wywodzącym się się z melanocytów. Nowotwór ten charakteryzują nieprawidłowości w strukturze melanosomów, co wpływa na zmiany struktury syntetyzowanej melaniny. Do jednych z najważniejszych czynników ryzyka zachorowania na czerniaka skóry  jest nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV emitowane przez Słońce i sztuczne źródła UV (np. lampy opalające w solarium) prowadząca do oparzeń skóry, szczególnie w okresie dzieciństwa. Należy pamiętać, że przyjęte podczas ekspozycji dawki promieniowania UV kumulują się, co ma ścisły związek ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na czerniaka. Także jasny fenotyp skóry (tj. rasa biała, włosy blond lub rude), charakteryzujący się wysoką skłonnością do oparzeń słonecznych daje predyspozycję do czerniaka. Dlatego, należy bezwzględnie chronić skórę przed szkodliwym promieniowaniem UV oraz zawsze stosować odpowiednie środki jej ochrony. Należy obserwować swoją skórę, w przypadku pojawienia się niepokojących zmian skórnych należy zgłosić się do lekarza dermatologa który w razie potrzeby zleci wykonanie badania dermatoskopowego. 

Pomimo że melaniny biorą udział w fotoprotekcji,  należy pamiętać że ich właściwości ochronne są relatywnie słabe. Nadmierna ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe może prowadzić do niebezpiecznych dla zdrowia skutków, w tym najgroźniejszych dla zdrowia nowotworów skory. Dlatego, zawsze korzystaj ze słońca rozsądnie z zachowaniem odpowiednich środków ochrony przeciw promieniowaniu UV.  Pamiętaj, aby unikać przebywania na słońcu, w upalne dni, w godzinach 10:00-16:00. Noś przewiewną odzież osłaniającą skórę. Stosuj kremy z wysokimi filtrami przeciw UV. Noś nakrycie głowy i odpowiednie okulary z filtrami UV. Pamiętaj, że możesz sprawdzić tzw. indeks UV, wskazujący stopień narażenia na promieniowanie UV, co pozwoli Ci dopasować poziom ochrony przeciw promieniowaniem UV do aktualnie panujących warunków.

Ważne adresy i linki

Ministerstwo Zdrowia - https://www.gov.pl/zdrowie/
Organizator kampanii - http://www.pzh.gov.pl/
Wykonawca - www.wesharemedia.pl
Facebook kampanii - https://www.facebook.com/UVJasnejakslonce
Instagram kampanii - https://www.instagram.com/uvjasnejakslonce/