Melanosoma

Unmelanosomaes unorgánuloque se encuentra en las células animales y es el lugar de síntesis, almacenamiento y transporte demelanina, el pigmento absorbente de luz más común en elreino animal. Los melanosomas son responsables del color y la fotoprotección en células y tejidos animales.
Los melanosomas se sintetizan en las células de la piel llamadasmelanocitos, así como en losmelanocitos coroideosdel ojo y las células delepitelio pigmentario de la retina(EPR). En los vertebrados inferiores, se encuentran en melanóforos ocromatóforos.
En un estudio del año 2023 se estableció queKLF6juega un papel importante en la maduración y pigmentación de melanosomas.​
Los melanosomas son orgánulos relativamente grandes, que miden hasta 500nmde diámetro. Están rodeados por unamembranay, en general, tienen forma redondeada o alargada. Su forma es constante para un tipo dado de especie y célula. Tienen unaultraestructuracaracterística enmicroscopía electrónica, que varía según la madurez del melanosoma.
Los melanosomas dependen para su pigmento de ciertas enzimas, especialmente latirosinasa, que sintetizan los grandes polímeros de melanina dentro de la célula.​ Antes de que contengan los suficientes pigmentos para ser vistos al microscopio óptico se conocen como pre-melanosomas.
La disfunción o ausencia de las enzimas sintetizadoras de melanina (en condiciones como elsíndrome de Chédiak-Higashi) conduce a varios patrones dealbinismo.​
En algunos melanocitos, los melanosomas permanecen estáticos dentro de la célula. En otros, la célula puede extender su superficie longitudinalmente con proyecciones temporales conocidas comopseudópodos, que transportan los melanosomas lejos del centro de la célula, aumentando así la efectividad de la célula para absorber la luz.
El proceso pseudopodial (también conocido como proceso de bronceado ) ocurre lentamente en los melanocitos dérmicos en respuesta a laluz ultravioletacon la producción de nuevos melanosomas y el aumento de la donación de melanosomas a losqueratinocitosadyacentes, que son las células típicas de la superficie de la piel. La donación ocurre cuando algunos queratinocitos engullen el extremo de los pseudópodos de los melanocitos, que contienen muchos melanosomas.​
Ladineínacitoplasmática llevará las vesículas que contienen la melanina al centro de la célula, lo que hace que los melanosomas secuestran el núcleo de los queratinocitos, proporcionando una protección óptima contra los rayos UV. Estos cambios son responsables del bronceado de la piel humana después de la exposición a la luz ultravioleta o la luz solar.
Enmamíferosel único pigmento presente es lamelanina, sintetizada en las células de la piel llamadasmelanocitosy fagocitada posteriormente por otras células epidérmicas, pero también en diversas partes del ojo: en losmelanocitos coroideos, el cuerpo ciliar, el iris y en las células delepitelio pigmentario de la retina.​
En humanos, los melanocitos de la piel producen y acumulan melanina en sus melanosomas. Este pigmento es liberado por exocitosis a la matriz extracelular, de donde es captado por los queratinocitos y provocando así la pigmentación de la piel humana.​ Este proceso deexocitosisde melanosomas puede verse bloqueado en algunasenfermedades genéticas, lo que provoca algunas formas dealbinismo.​ La producción de melanina en humanos es estimulada por lahormona estimuladora de melanocitos (MSH)segregada en lahipófisis.​
En otrosvertebrados, como muchas especies depeces,anfibios,crustáceosyreptiles, los melanosomas pueden tener una gran movilidad dentro de la célula en respuesta al control hormonal o neural, lo que conduce a cambios visibles de color que se utilizan para la señalización del comportamiento o lafotoprotección.​ En estos vertebrados existe una mayor variedad de pigmentos, conociéndose las células que los contienen comocromatóforosy distinguiéndose según el pigmento que contengan en melanóforos, guanóforos, xantóforos o eritróforos.​
Los melanosomas que se encuentran en ciertas especies de peces contienenpigmentosque controlan el color de lasescamasde los peces. Losmotores moleculares, cuando se les indique, transportarán los melanosomas que contienen pigmentos a la periferia de la célula o los concentrarán en el centro.​ La proteína motoradineínaes responsable de concentrar los melanosomas hacia el centro de la célula, o el "extremo negativo" de losmicrotúbulos. Por el contrario, la proteínakinesinaes responsable de dispersar los melanosomas hacia la periferia de la célula y son motores dirigidos a los extremos. Debido a que los extremos positivos de los microtúbulos están orientados hacia la periferia, la kinesina transportará los melanosomas a la periferia. La dispersión de los melanosomas hacia la periferia hace que la célula parezca más oscura; concentrar los melanosomas hacia el centro hará que la célula tenga un color más claro. Así es como funciona un sistema fotoprotector para los peces a nivel molecular.​
Recientemente, también se han encontrado melanosomas en arañas.​
Los hermosos y rápidos cambios de color que se ven en muchoscefalópodos, comopulposycalamares, se basan en un sistema diferente, el órganocromatóforo.​​
Los descubrimientos recientes (2008) delpaleontólogochinoXu Xingincluyen plumas fosilizadas en formaciones rocosas que datan del períodoJurásico(hace 200 a 150 millones de años) hasta los períodosPaleógenotardío yNeógeno(hace entre 66 y 2 millones de años). Las plumas contienen residuos de carbono conservados que antes se pensaba que eran rastros de bacterias que descomponían los tejidos de las plumas; sin embargo, estos (residuos) son de hecho huellas orgánicas microscópicas de melanosomas fosilizados. Algunas de estas estructuras aún mantienen un coloriridiscentetípico de los tejidos de plumas y pieles. Se conjetura que estas estructuras microscópicas podrían estudiarse más a fondo para revelar los colores y texturas originales de los tejidos más suaves de los fósiles. "El descubrimiento de detalles ultraestructurales en fósiles de plumas abre posibilidades notables para la investigación de otras características de tejidos blandos en fósiles, como pieles e incluso órganos internos", segúnDerek Briggs, del equipo de estudio de laUniversidad de Yale.​​
Los melanosomas se han utilizado para descubrir los verdaderos colores del fósilAnchiornis huxleyipor un equipo colaborativo que incluía a miembros del Museo de Historia Natural de Beijing, laUniversidad de Pekín, laUniversidad de Yale, elMuseo Peabody de Historia Natural, laUniversidad de Akrony laUniversidad de Texas en Austin.​​
Se cree que los melanosomas moldean la polimerización de la melanina por medio de la amiloidogénesis de la proteína Pmel17, que está presente en abundantes cantidades en los melanosomas.​