Meditsiinis on melaniinid kehas looduslikult toodetud pigmendid, mis annavad nahk, juuksed ja silmad nende värvi. Melaniinid tekivad rakkudes, mida nimetatakse melanotsüütideks, ja vabanevad ümbritsevatesse rakkudesse. Pigmenteerunud inimestel võtab pigment UV-filtri rolli.
Mis on melaniinid?
Melaniinid on punakad, mustad ja pruunid pigmendid. Inimestel värvivad nad silmi, nahk ja juuksed. Melaniini leidub ka loomadel. Loomadel määravad nad karusnaha ja sulgede värvi. Kalmaarides moodustavad nad ka tindi pigmendi. Melaniinide moodustamiseks toimub ensümaatiline oksüdeerumine. Selle reaktsiooni lähteaineks on nn türosiin. Selgroogsetel toimub melaniinide tootmise biosüntees epidermise basaalrakukihis ja silmade võrkkestas. Tootvaid rakke nimetatakse ka melanotsüütideks ja need transpordivad pigmente nende dendriitide kaudu ümbritsevatesse keratinotsüütidesse. Inimestel melaniini eksisteerib kahes erinevas variandis. Kui feomelaniini värvus on pruunikas, siis eumelaniini värvus on pruunikas must. Erinevat värvi variante nimetatakse ka allomelaniinideks ja neid leidub bakterid, seened ja taimed.
Anatoomia ja struktuur
Inimeses nahk ja juuksed, melaniinid esinevad eumelaniinide ja feomelaniinide hübriididena. Kahe alarühma proportsioonid koos muude teguritega määravad inimese nahatüübi. Näiteks väga punaste juuste, heleda naha ja freckles inimestel on feomelaniinide sisaldus eriti suur. Seevastu mustade juuste ja tumeda nahaga inimestel domineerivad eumelaniinid. Eumelaniin moodustub aminohappe türosiini oksüdeerumisel. Need melaniinid on seetõttu sama sünteetilise raja derivaadid, mis dopamiini eelkäija L-dopa läbib. Pheomelaniin seevastu sisaldab väävel. Taimedes ja mikroorganismides leiduvad allomelaniinid on saadud hüdroksüülbenseenidest. Enamikul juhtudel on melaniinid seotud valkudega või vähemalt seotud lipiidid.
Funktsioon ja rollid
Tänapäeva meditsiini kohaselt on melaniinid ennekõike kaitseks UV-kiirgus. Sellele eeldusele eelneb tähelepanek, et tumedanahalistel inimestel on pahaloomulised melanoomid ja seega must nahk tõenäoliselt vähem arenenud vähk. Lisaks stimuleerivale hormoonile stimuleerib päikesekiirgus ka selle tootmist melaniini melanotsüütides. Melanin on näidatud, et see mängib UV-filtri rolli. Kiirgusenergia muundub sisemises muundumises pelgalt soojuseks. Elektrooniliselt ergastatud olek molekulid järelikult muundatakse sisemise muundamise käigus vibratsioonilisteks olekuteks. Ligikaudu 99 protsenti kiirgusenergiast saab sel viisil kahjutuks muuta. Molekuli eluiga ergastatud olekus on lühenenud ja vabu radikaale sel viisil moodustada ei saa. Kuna kahvatu nahaga punapeadel on naha risk ebaproportsionaalselt suurem vähk kui pigmenteerunud inimesed, on nende melaniinitüübi pakutav päikesekaitse tõenäoliselt vähem tõhus. Pigmentide tootmine toimub melanotsüütide töötlemata endoplasmaatilises võrgus. Melanotsüütide Golgi aparaadis hoitakse aminohapet türosinaasi ja eraldatakse vesiikuliteks. Türosiin migreerub nendesse vesiikulitesse ja algab küpsemisprotsess. Valgu abil saab türosinaasist DOPA ja lõpuks melaniin. Küps melanosoom migreerub melanotsüütide dendriitidesse ja vabaneb viiest kuni kaheksast ümbritsevast rakust. Selle protsessi aktiveerib UV-kiirgus või hormoon MSH.
Haigused
Hüperpigmentatsioon on naha ülepigmentatsioon. Selle haiguse korral ladestub epidermisse liigne pigment. Mõjutatud on ainult naha osad või kogu keha. Ladestunud pigmendid võivad olla kas keha enda pigmendid või eksogeensed pigmendid. Eksogeensed hoiused esinevad näiteks koos süsinik hoiused tätoveeringutelt. Hüperpigmentatsiooni erivorm esineb põletikujärgses vormis. Sellisel juhul ei aktiveeri melanotsüüte mitte päikesevalgus, vaid ensüümide kohaliku kontekstis põletik. Hüperpigmentatsiooni vastandit nimetatakse hüpopigmentatsiooniks. Paljude hüpopigmentatsioonide korral on pigmendi melaniini moodustumine häiritud. Sisse albinisminäiteks tekivad melaniini biosünteesis häired. Melaniini biosünteesi vahesaadus kaotab oma funktsionaalsuse ja muundumine melaniiniks on häiritud. Teisalt on kaasasündinud hüperpigmentatsioon tuntud kui sünnimärk. Moolid võivad olla selgelt piiritletud või ebaregulaarse välimusega. Selgelt piiritletud mutid ei ole tavaliselt degeneratsiooni ohus. Difuussed või äärmiselt tumeda värvusega mutid on aga altid degeneratsioonile. Aja jooksul võivad neist areneda melanoomid, st must nahk vähk. Must nahavähi on melanotsüütide pahaloomuline kasvaja, mis levib metastaasid läbi lümfisüsteemi ja veri süsteemid. Enam kui pooltel juhtudel melanoom tekib ebaregulaarsest nevus raku nevus. Pahaloomulised melanoomid ei esine ainult nahal. Sellised koosseisud võivad areneda ka limaskestades siseorganid või konjunktiiv. Kuid need limaskesta melanoomid on palju haruldasemad kui naha melanoomid. Heledanahalistel inimestel on ebaproportsionaalselt suurem risk haigestuda melanoom UV-filtrite puudumise tõttu nahale. Seevastu pigmenteerunud inimestel tekivad sageli limaskesta melanoomid, kuna nende limaskestad ja konjunktiiv ei ole pigmenteerunud ja seetõttu puudub neil UV-kaitse.
