Melanīns: ādas, matu un acu pigments
Īsā atbilde
Melanīns ir dabīgs pigments, ko ražo īpašas šūnas, melanocīti, un kas nosaka ādas, matu un varavīksnenes krāsu. Ādā melanocīti atrodas epidermas apakšējā kārtā (stratum basale) un savu produktu sīkos pūslīšos nodod apkārtējām ragvielas šūnām. Galvenais melanīna uzdevums ir uzņemt ultravioleto starojumu un neitralizēt brīvos radikāļus, tādējādi pasargājot šūnu kodolos esošo DNS no bojājumiem.
Melanīns nav viena viela, bet vairāku radniecīgu polimēru grupa, kas veidojas no aminoskābes tirozīna. Tā īpatnība ir spēja uzņemt plašu gaismas viļņu garumu diapazonu un pārvērst enerģiju siltumā, nevis ļaut tai bojāt apkārtējās molekulas. Šī īpašība padara to par vienu no efektīvākajiem dabīgajiem aizsargfiltriem.
Ādā pigmenta ražošana ir komandas darbs. Melanocīts pats gandrīz nekrāsojas; tas ražo pigmenta graudiņus un ar gariem izaugumiem nodod tos desmitiem apkārtējo ragvielas šūnu. Tieši šīs šūnas, nevis melanocīti, dod ādai redzamo krāsu, un tāpēc ādas tonis mainās līdz ar epidermas atjaunošanos.
Nodotie pigmenta graudiņi ragvielas šūnā novietojas nevis nejauši, bet virs šūnas kodola, veidojot kaut ko līdzīgu sauleszīmei. Tā ir viena no skaidrākajām funkcionālas anatomijas ilustrācijām: aizsargs tiek novietots tieši starp starojuma avotu un pašu jutīgāko šūnas daļu.
Ārpus ādas melanīns pilda citus uzdevumus. Acī tas absorbē izkliedēto gaismu un uzlabo attēla asumu, iekšējā ausī piedalās jonu līdzsvara uzturēšanā, bet smadzenēs neiromelanīns uzkrājas noteiktās nervu šūnu grupās, kurām ir nozīme kustību regulācijā.
Kur atrodas melanocīti
Ādā melanocīti atrodas epidermas dziļākajā kārtā starp bazālajām šūnām. Katrs no tiem ar zarotiem izaugumiem sasniedz vairākus desmitus apkārtējo ragvielas šūnu, un šo kopumu sauc par epidermas melanīna vienību.
Matos melanocīti atrodas matu sīpola augšdaļā un pigmentu nodod matu stieņa šūnām matu augšanas fāzē. Katra matu augšanas cikla laikā šīm šūnām jāaktivizējas no jauna, un tieši šī atkārtotā aktivizēšana ar gadiem izsīkst.
Acī melanīns ir varavīksnenē, asinsvadenē un tīklenes pigmenta epitēlijā. Turklāt melanocīti sastopami iekšējās auss asinsvadu joslā, smadzeņu apvalkos un dažās smadzeņu stumbra šūnu grupās, piemēram, melnajā vielā (substantia nigra).
- Epidermas bazālā kārta un matu sīpoli.
- Varavīksnene, asinsvadene un tīklenes pigmenta epitēlijs.
- Iekšējās auss asinsvadu josla.
- Smadzeņu apvalki un melnā viela smadzeņu stumbrā.
- Gļotādas, tostarp mutes dobumā un zarnās.
Kā melanīns rodas
Pigmenta ražošana notiek īpašos pūslīšos, melanosomās. Tajās fermenta tirozināzes ietekmē aminoskābe tirozīns tiek pārveidota par starpproduktiem, kas pēc tam savstarpēji saistās un veido garas pigmenta ķēdes.
Ceļš sazarojas. Ja procesā iesaistās sēru saturoša aminoskābe cisteīns, veidojas sarkanīgais feomelanīns; ja nē, veidojas tumšais eimelanīns. Šo izvēli lielā mērā regulē melanokortīna receptors melanocīta virsmā, kura darbību ietekmē hipofīzes un pašas ādas izdalītie signāli.
Ultravioletais starojums šo sistēmu iedarbina divos veidos. Vispirms notiek jau esošā pigmenta tūlītēja tumšošanās, kas parādās dažu stundu laikā un ātri izzūd. Pēc tam sākas jauna melanīna sintēze, kas attīstās dienu laikā un noturas ilgāk. Otrais process sākas tikai pēc tam, kad ultravioletais starojums jau ir radījis DNS bojājumus, tāpēc iedegums pēc būtības ir bojājuma sekas.
- Ultravioletais starojums bojā ragvielas šūnu DNS.
- Šūnas izdala signālvielas, kas aktivizē melanocītus.
- Melanosomās tirozināze sāk pārveidot tirozīnu.
- Veidojas eimelanīns vai feomelanīns.
- Melanosomas pa izaugumiem tiek nodotas ragvielas šūnām.
- Pigments novietojas virs šūnu kodoliem.
Melanīna veidi
Melanīna veids ir svarīgāks par tā daudzumu. Eimelanīns uzņem starojumu efektīvi, bet feomelanīns aizsargā daudz vājāk un ultravioletā starojuma ietekmē pats var kļūt par brīvo radikāļu avotu. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc gaiši un rudi cilvēki ir jutīgāki pret sauli pat tad, ja pigmenta viņu ādā nav pavisam maz.
| Veids | Krāsa | Kur dominē |
|---|---|---|
| Eimelanīns | Brūna līdz melna | Tumša āda, tumši mati, tumšas acis |
| Feomelanīns | Sarkanīga līdz dzeltenīga | Rudi mati, vasaras raibumi, lūpas un krūtsgali |
| Neiromelanīns | Tumši brūna | Melnā viela un zilais plankums smadzenēs |
Kāpēc ādas krāsa atšķiras
Pretēji izplatītam uzskatam melanocītu skaits uz ādas laukuma vienību dažādu cilvēku grupu vidū ir līdzīgs. Atšķiras tas, cik aktīvi tie strādā, cik lielas ir melanosomas, cik ilgi tās saglabājas ragvielas šūnās un kāds melanīna veids tajās dominē.
Tumšā ādā melanosomas ir lielākas, tās izvietojas atsevišķi un saglabājas līdz pat epidermas virsējām kārtām. Gaišā ādā tās ir mazākas, bieži sagrupētas un ātrāk noārdās. Rezultāts ir gan atšķirīga krāsa, gan būtiski atšķirīga dabiskā aizsardzība pret ultravioleto starojumu.
Tai pašai medaļai ir otra puse: tumšāka āda ultravioleto starojumu efektīvāk aiztur, tāpēc D vitamīna veidošanai ādā nepieciešams ilgāks saules iedarbības laiks. Ziemeļu platuma grādos, kur saules ultravioletā starojuma daudzums ziemā ir mazs, tas attiecas uz visiem iedzīvotājiem.
Pārmaiņas dzīves laikā
Jaundzimušajiem pigmentācija bieži vēl nav galīga; acu un ādas krāsa pirmajos dzīves mēnešos var mainīties, kad melanocīti sāk strādāt pilnā mērā. Dažām populācijām raksturīgi zilgani plankumi krustu apvidū, kas ir dziļāk ādā palikuši melanocīti un ar laiku izzūd.
Pieaugušā vecumā pigmentācija mainās galvenokārt ultravioletā starojuma un hormonu ietekmē. Grūtniecības laikā un lietojot hormonālos kontracepcijas līdzekļus, var parādīties melasma: simetriski brūngani plankumi uz vaigiem, pieres un virslūpas.
Matu nosirmošana rodas tāpēc, ka matu folikulā izsīkst melanocītu cilmes šūnu krājums, un jaunais mats izaug bez pigmenta. Process ir pakāpenisks un ģenētiski noteikts; atsevišķs mats krāsu nemaina, bet nākamais, kas izaug tajā pašā folikulā, jau var būt sirms.
Kad ar pigmentu kaut kas nav kārtībā
Pigmenta trūkums var būt iedzimts vai iegūts. Albīnismā melanīna ražošana ir traucēta jau no dzimšanas, bieži tirozināzes darbības defekta dēļ, un skartas ir ne tikai āda un mati, bet arī acis, tāpēc parasti ir redzes asuma traucējumi un nistagms. Vitiligo turpretī ir iegūta slimība, kurā imūnsistēma iznīcina melanocītus atsevišķos ādas laukumos, veidojot asi norobežotus baltus plankumus.
Pārmērīga pigmentācija biežāk ir vietēja: plankumi pēc iekaisuma vai pinnēm, saules radītas lentigo tipa plankumas, melasma. Vispārēja ādas tumšāka kļūšana, īpaši uz plaukstu krokām, rētām un mutes gļotādas, var būt virsnieru mazspējas pazīme, un tā ir iemesls apmeklēt ārstu.
Nopietnākā ar melanocītiem saistītā slimība ir melanoma. Uzmanību pelna dzimumzīme, kas ir asimetriska, ar nelīdzenām malām, nevienmērīgu krāsu, lielāka par citām vai kas pēdējos mēnešos mainījusies, niez vai asiņo. Šādā gadījumā jādodas pie dermatologa, negaidot, vai pāries.
- Jauns veidojums, kas atšķiras no pārējām dzimumzīmēm.
- Izmaiņas formā, krāsā vai izmērā dažu mēnešu laikā.
- Nelīdzena, robaina mala un vairāku toņu krāsojums.
- Nieze, asiņošana vai nedzīstoša virsma.
- Tumša svītra nagā, kas paplašinās un neaug līdzi nagam.
Kā pigmentu izmeklē
Pamatā ir apskate ar dermatoskopu, kas ļauj redzēt pigmenta izvietojumu epidermā un ādas augšējā daļā. Daudzviet izmanto arī visa ķermeņa fotografēšanu, lai varētu salīdzināt veidojumus laika gaitā, jo tieši izmaiņa ir svarīgākā pazīme.
Vudas lampa ar ultravioleto gaismu palīdz atšķirt, cik dziļi ādā pigments atrodas, un padara vitiligo plankumus labāk redzamus gaišā ādā. Ja rodas aizdomas par ļaundabīgu procesu, diagnozi apstiprina tikai izgriezta audu parauga izmeklēšana.
Ar ādas pigmenta jautājumiem nodarbojas dermatologs. Ja ir aizdomas par hormonālu cēloni, iesaista endokrinologu, bet melanomas ārstēšanu vada onkologs kopā ar ķirurgu.
Nianse, ko reti pasaka
Iedegums pats par sevi ir ļoti vāja aizsardzība. Tā aizsargspēja ir daudzkārt mazāka nekā pat mēreni stipram saules aizsarglīdzekļam, un, lai to iegūtu, ādai vispirms jāsaņem starojuma deva, kas jau radījusi DNS bojājumus. Tieši tāpēc doma „vispirms iedegšu pamatiedegumu" pirms atvaļinājuma nav aizsardzības stratēģija.
Otra maz apzināta lieta ir tā, ka melanīns saista arī dažas zāles un smagos metālus. Tāpēc atsevišķi medikamenti ilgstošā lietošanā var uzkrāties pigmentētajos audos, tostarp acī, un tieši ar to izskaidrojama nepieciešamība pēc regulārām acu pārbaudēm, lietojot dažas zāļu grupas.
Treškārt, melanoma var attīstīties arī vietās, kur saule nekad nespīd: uz pēdu apakšām, zem nagiem, gļotādās un acī. Tumšākas ādas cilvēkiem tieši šīs lokalizācijas ir biežākas, tāpēc ādas pašpārbaudē ir vērts apskatīt arī pēdas un nagus, nevis tikai atklātās ķermeņa daļas.
Bieži uzdotie jautājumi
Vai saules aizsarglīdzeklis traucē D vitamīna veidošanos?
Ikdienā lietots saules aizsarglīdzeklis D vitamīna līmeni ievērojami nepazemina, jo praksē to uzklāj plānāk, nekā paredzēts, un tas neaiztur visu starojumu. Ziemeļu platuma grādos ziemā ādā D vitamīns gandrīz neveidojas neatkarīgi no aizsarglīdzekļa lietošanas. Par D vitamīna uzņemšanu ir vērts runāt ar ģimenes ārstu, nevis risināt to ar ilgu sauļošanos.
Kāpēc parādās vasaras raibumi?
Vasaras raibumi rodas cilvēkiem, kuru melanocīti ražo vairāk sarkanīgā feomelanīna un reaģē uz sauli nevienmērīgi, veidojot mazus, izteiktākus pigmenta laukumus. Tie kļūst tumšāki vasarā un bālāki ziemā. Paši par sevi tie nav bīstami, bet norāda uz ādu, kas ir jutīgāka pret ultravioleto starojumu.
Kāpēc mati kļūst sirmi un vai to var apturēt?
Sirmošana rodas, kad matu folikulā izsīkst melanocītu cilmes šūnas un jaunais mats izaug bez pigmenta. Process galvenokārt ir ģenētiski noteikts, un pagaidām nav pierādīta veida, kā to droši apturēt. Straujš, plankumains sirmums kopā ar citām pārmaiņām tomēr ir vērts ārsta uzmanības.
Vai vitiligo ir bīstams veselībai?
Pats plankumu veidošanās process nav dzīvībai bīstams, taču bezpigmenta āda nav pasargāta no saules un viegli apdeg. Vitiligo mēdz būt saistīts ar citām autoimūnām slimībām, piemēram, vairogdziedzera saslimšanām, tāpēc ārsts parasti iesaka papildu izmeklējumus. Ārstēšanu izvēlas dermatologs atkarībā no izplatības un norises.
Vai solārijs ir drošāks par sauli?
Nē. Solārijs izstaro intensīvu ultravioleto starojumu, kas rada tādus pašus DNS bojājumus ādas šūnās kā saule, un tā lietošana ir saistīta ar palielinātu ādas vēža risku, īpaši sākot jaunā vecumā. Iegūtais pigments būtisku aizsardzību nenodrošina.
Kā atšķirt zilumu zem naga no bīstamas pigmenta svītras?
Asiņošana zem naga parasti rodas pēc traumas, ir norobežota un pakāpeniski pārvietojas uz naga galu, nagam augot. Melanocītu izcelsmes svītra saglabājas tajā pašā vietā, laika gaitā var paplašināties, un brīdinoša pazīme ir pigmenta izplatīšanās uz apkārtējo ādu pie naga valnīša. Šaubu gadījumā nagu jāparāda dermatologam.