Μελανίνη

Η μελανίνη είναι μια οικογένεια χρωστικών που παράγονται από μια μεγάλη ποικιλία οργανισμών. Η μελανίνη παράγεται από το αμινοξύ τυροσίνη. Η μελανίνη είναι πολυμερές και υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι, η ευμελανίνη, η φαιομελανίνη και η νευρομελανίνη. 
 Παράγεται σε εξειδικευμένα κύτταρα της επιδερμίδας, τα μελανινοκύτταρα. Τα μελανινοκύτταρα βρίσκονται ανάμεσα στα κύτταρα της βασικής στιβάδας του δέρματος και τα τριχοθυλάκια (τις ρίζες των τριχών), καθώς και της ίριδας. Προέρχονται από κύτταρα της νευρικής ακρολοφίας, κάτι που εξηγεί τόσο το σχήμα, όσο και την ιδιαίτερη λειτουργία τους:
 Έχουν στρογγυλά κυτταρικά σώματα, από όπου ξεκινούν μακριές, ακανόνιστες αποφυάδες (όπως και στα νευρικά κύτταρα).
 Παράγουν την ευμελανίνη, μια έντονα καστανόχρωμη χρωστική, στην οποία οφείλεται το σκούρο χρώμα του δέρματος και των τριχών (εκκριτική λειτουργία, όπως και τα νευρικά κύτταρα). Η χρωστική που βρίσκεται στις κόκκινες τρίχες αποκαλείται φαιομελανίνη. Ο συνδυασμός της ποσότητας των ειδών μελανίνης καθορίζει και το χρώμα της ίριδας.
 Οι αποφυάδες των μελανινοκυττάρων διακλαδίζονται μέσα στην επιδερμίδα προχωρώντας ανάμεσα στη βασική και την ακανθωτή στιβάδα, και καταλήγουν σε εγκολπώσεις των κυττάρων τως δύο αυτών στιβάδων (όπως αντίστοιχα καταλήγει ο νευράξονας των νευρικών κυττάρων στη νευρομυϊκή σύναψη).

Απαραίτητο για την παραγωγή της μελανίνης είναι το αμινοξύ τυροσίνη. Για την παραγωγή της φαιομελανίνης (μελανίνης που απαντάται στις κόκκινες τρίχες) χρησιμοποιείται ως δομικό στοιχείο το αμινοξύ κυστεΐνη. Η μετατροπή της τυροσίνης σε μελανίνη καταλύεται από το ένζυμο τυροσινάση. Η τυροσινάση μεταφέρεται στον αυλό του ενδοπλασματικού δικτύου των μελανινοκυττάρων και συσσωρεύεται σε κυστίδια. Σε περίπτωση που δεν παράγεται η μελανίνη εξαιτίας της έλλειψης κάποιων ενζύμων, το άτομο πάσχει από αλφισμό.

Από αυτό το σημείο και μετά διακρίνονται τέσσερα στάδια, που οδηγούν στο τελικό προϊόν, το ώριμο κοκκίο μελανίνης:
 Στάδιο 1: Το κυστίδιο περιβάλλεται από μεμβράνη και ξεκινά η δράση της τυροσινάσης.
 Στάδιο 2: Το κυστίδιο (μελανόσωμα) εμφανίζει στο εσωτερικό του παράλληλα νημάτια πάνω στα οποία εναποτίθεται η μελανίνη.
 Στάδιο 3: Η αυξημένη παραγωγή μελανίνης εμποδίζει τη διάκριση δομικών λεπτομερειών μέσα στο κυστίδιο.
 Στάδιο 4: Το ώριμο κοκκίο μελανίνης έχει ολοκληρωθεί & η μελανίνη γεμίζει τελείως το κυστίδιο. 

Τα ώριμα κοκκία μελανίνης μεταναστεύουν μέσα στις κυτταροπλασματικές αποφυάδες των μελανινοκυττάρων και μεταφέρονται στα κύτταρα της βασικής και ακανθωτής στιβάδας. Τέλος, τα ώριμα κοκκία μελανίνης αποθηκεύονται στα επιθηλιακά κύτταρα της επιδερμίδας. Στις επιφανειακότερες στιβάδες επιθηλιακών κυττάρων η μελανίνη εξαφανίζεται.

Το χρώμα του δέρματος οφείλεται σε αρκετούς παράγοντες, οι σημαντικότεροι από τους οποίους είναι:
 Η περιεκτικότητά του σε μελανίνη και καροτένιο.
 Ο αριθμός των αγγείων στο χόριο.
 Το χρώμα του αίματος που ρέει σε αυτά.
 Τα μελανινοκύτταρα δεν κατανέμονται τυχαία μεταξύ των κερατινοκυττάρων, αλλά βάσει κάποιου προτύπου κατανομής (αναλογία μελανινοκυττάρων προς κερατινοκύτταρα σε κάθε περιοχή του σώματος). Υπάρχουν 1000 έως 2000 μελανινοκύτταρα ανά τετραγωνικό χιλιοστό. Η διαφορά στο χρώμα του δέρματος οφείλεται κυρίως σε διαφορές στον αριθμό των κοκκίων μελανίνης στα κερατινοκύτταρα.

Το σκούρο χρώμα του δέρματος μετά από έκθεση στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία (μήκος κύματος 290-320 nm) είναι το αποτέλεσμα του ότι 1) η προϋπάρχουσα μελανίνη γίνεται πιο σκούρη και μεταφέρεται γρηγορότερα στα μελανινοκύτταρα 2) ο ρυθμός σύνθεσης μελανίνης στα μελανινοκύτταρα.

Ο ρυθμός παραγωγής της μελανίνης ελέγχεται από τη μελανοτρόπο ορμόνη, που εκκρίνεται από την υπόφυση. Διαταραχές στην παραγωγή της μελανίνης σε μικρότερη ή μεγαλύτερη έκταση οδηγούν κατά περίπτωση σε σχηματισμό σκούρων ή ανοιχτόχρωμων κηλίδων στην επιφάνεια του δέρματος.

Πηγές 
 Στιβάδες δέρματος

Χρωστικές
Πολυμερή