Многие из нас знают о том, что меланин определяет цвет наших волос, кожи, глаз и участвует в образовании загара, но об остальных функциях этого пигментного вещества и механизмах его выработки известно далеко не всем. Этот аморфный пигмент вырабатывается особыми клетками – меланоцитами – и не только выполняет роль живой, природной краски, но и является защитой нашего организма.
Процесс образования меланина у человека тесно взаимосвязан с функционированием многих эндокринных желез. Ученые установили, что синтез меланина контролируется гормонами, синтезируемыми в гипофизе при участии щитовидки, половыми и стероидными гормонами. Именно поэтому во время беременности или при гормональных расстройствах нередко наблюдаются нарушения пигментации кожных покровов и волос. В нашей статье мы ознакомим вас со свойствами меланина и способами нормализации его уровня в организме.
Меланин (от греческого слова melanos – черный) – это пигментное вещество, представляющее собой аморфную взвесь различных полимерных соединений, окрашивающих ткани животных, микроорганизмов, растений и грибов.
Выделяют несколько видов меланинов:
эумеланины (или ДОФА-меланины) – черные и коричневые;
феомеланины – желтые;
нейромеланины.
Не все из меланинов способны оказывать воздействие на человеческий организм, некоторые из них являются балластными веществами. Широко используются организмом человека только ДОФА-меланины (черные и коричневые).
В состав меланина входят такие вещества:
углерод;
азот;
водород;
сера (иногда) и другие вещества.
Аминокислотный состав меланинов пока недостаточно изучен. Известно, что в состав этого пигмента входят:
аргинин;
тирозин;
триптофан;
цистин;
гистидин;
метионин и др.
ДОФА-меланины не растворяются в воде, органических растворителях и кислотах, но многие из них чувствительны к воздействию щелочей. Такую реакцию мы может наблюдать при воздействии щелочного раствора на волосы.
Меланин скапливается в эпидермисе в особенных клетках кожи, меланоцитах. Эти клетки округлой формы имеют длинные отростки и похожи на морские звезды. Они расположены под слоем кератиноцитов и на 1 см2 кожи находится около 1200 таких клеток. Каждый меланоцит связан с кератиноцитами мостовидными десмосомами. Таким образом создается функциональная единица, которая обеспечивает поступление меланина из меланоцитов в верхние слои кожи, радужку глаза или корковый слой волос. Пигмент поступает из отверстий меланоцита в кератиноциты путем фагоцитоза, связывается там с белками и определяет цвет кожных покровов. Каждая такая эпидермально-меланиновая единица состоит из около 40 кератиноцитов и одного меланоцита.
Именно уровень меланина в тканях кожи, волос и радужной оболочке глаза определяет их цвет. У европейцев в верхнем слое кожи содержатся только единичные гранулы с этим природным пигментом, а у людей негроидной расы этим веществом эпидермис заполнен полностью.
Цвет волос регулируется уровнем меланина в корковом слое. Темные пигменты могут проникать даже в сердцевину волоса и придавать ему темный оттенок, а у светловолосых людей гранул с таким пигментом меньше, они расположены более поверхностно и мельче по своему размеру. Иногда меланин, содержащийся в волосах, является негранулированным (диффузным), и в таких случаях у человека будет рыжий оттенок волосяного покрова.
Цвет глаз также зависит от глубины расположения и уровня этого природного пигмента. Если меланин присутствует только в четвертом и пятом слое, то у человека будет голубой или синий цвет глаз. При расположении пигмента в передних слоях радужки наблюдается карий или желто-коричневый цвет глаз, а при неравномерном распределении меланина в передних слоях – серый или зеленый.
У некоторых людей наблюдается такое наследственное нарушение синтеза меланина, как альбинизм. У них этот пигмент либо вырабатывается в незначительных количествах, либо не врабатывается вовсе. Такие люди, помимо существенных изменений во внешнем виде (почти белый цвет глаз и волос, бесцветно-белая кожа, красные глаза и др.), часто страдают от проблем со слухом, зрением и отличаются от обычных людей существенно ослабленным иммунитетом.
При переизбытке меланина у человека развивается меланоз, который может быть:
физиологическим – наблюдается в тех органах, где должен присутствовать меланин (кожа, волосы, мозговые оболочки, глаза);
патологическим – наблюдается в тех органах, где в норме меланин не встречается (кишечник, слизистые, пищевод).
Как синтезируется меланин?
Синтез этого пигмента чрезвычайно сложен, зависит от взаимодействия многих факторов и регулируется воздействием меланоцитостимулирующих гормонов (α-МСГ, β-МСГ и γ-МСГ), продуцируемых гипофизом. Наиболее выраженное влияние на процесс образования меланина оказывает альфа-меланоцитостимулириющий гормон.
Синтез пигмента происходит в органеллах меланоцитов – меланосомах. Он начинается с окисления тирозина (аминокислоты). В результате этой реакции образуется такой предшественник адреналина как аминокислота дигидроксифенилаланин (ДОФА). Впоследствии молекулы этой аминокислоты окисляются и после ряда реакций преобразуются в меланин.
Пигмент накапливается в клетках эпидермиса, и его количеством определяется оттенок кожных покровов, цвет глаз и волос. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в нижних слоях кожи синтезируется большее количество этого пигмента, и она покрывается загаром.
Функции меланина
Уровень меланина в коже определяет ее окраску.
Главная функция меланина в организме человека заключается в его способности защищать ткани нашего тела от воздействия ультрафиолетовых лучей и других агрессивных канцерогенных факторов. Этот пигмент экранирует и поглощает избыточное количество лучей. Одна их часть трансформируется в тепло, а другая – расходуется на фотохимические реакции. Такая функция меланина препятствует злокачественному перерождению клеток под воздействием ультрафиолетовых лучей и ионизирующей радиации и уменьшает накопление радионуклидов в организме.
Интересен тот факт, что пигмент скапливается в клетке около ее ядра и таким образом обеспечивает защиту генетической информации, хранящейся в нем.
Кроме этого меланин и его предшественники способны:
нейтрализовать свободные радикалы;
ликвидировать любые стрессовые воздействия, которые нарушают клеточное равновесие и состояние иммунитета;
ускорять многие биохимические процессы;
выполнять транспортную функцию (только водорастворимые формы меланина);
оказывать адаптогенный эффект;
уменьшать дистрофически-деструктивные процессы в щитовидной железе, печени, гипоталамусе и надпочечниках.
Обобщив все вышеперечисленные свойства меланина, можно сделать следующий вывод – этот природный пигмент является универсальным протектором, который защищает клетки нашего организма от воздействия химических и физических канцерогенных и мутагенных факторов. Многофункциональность меланина доказана учеными из различных стран и подтверждает данные о том, что это вещество является одним из сильнейших естественных адаптогенов.
Что может вызывать снижение уровня меланина и каковы признаки его недостаточного количества?
Причинами снижения уровня этого природного пигмента могут стать следующие факторы:
гормональный дисбаланс и эндокринные заболевания;
прием гормональных препаратов;
генетические заболевания;
недостаток витаминов и минералов;
дефицит триптофана и тирозина;
старение;
частые стрессовые ситуации;
недостаточное количество солнечных лучей.
Признаками нехватки меланина могут стать такие внешние проявления:
симптомы заболеваний, связанных с нехваткой меланина: витилиго, альбинизм и другие.
Как можно восстановить уровень меланина?
Для повышения уровня меланина в организме можно воспользоваться комплексом различных способов:
введение в рацион продуктов питания, способствующих синтезу меланина;
здоровый образ жизни;
лекарственные средства и БАДы, обеспечивающие синтез меланина.
Следует отметить, что прием каких-либо препаратов для повышения уровня этого природного пигмента всегда должен обсуждаться с врачом.
Продукты питания
В процессе синтеза меланина участвуют такие аминокислоты, как тирозин и триптофан. Именно поэтому для активизации выработки этого природного пигмента целесообразно вводить в меню продукты, которые богаты этими веществами.
К ним относят:
мясо;
печень;
морепродукты;
рыбу;
миндаль;
авокадо;
финики;
бурый рис;
фасоль;
бананы;
арахис.
Для нормального синтеза меланина необходимы и такие вещества, как каротин, витамины С, Е и А. Они содержатся в таких продуктах:
абрикосы;
дыни;
персики;
виноград;
плоды шиповника;
морковь;
тыква;
бобовые;
зелень: шпинат, батат, салат, томаты;
цитрусовые.
Процесс синтеза меланина поддерживает и пара-амино-бензойная кислота (или витамин В10 или Н1). Она накапливается в верхних слоях кожи и активизируется под воздействием ультрафиолета, обеспечивая достаточную выработку пигмента.
Витамин В10 содержится в таких продуктах:
хлеб из муки грубого помола;
овес;
печень;
яйца;
капуста;
шпинат;
грибы и др.
Полезными для нормализации выработки природного пигмента могут стать и продукты, содержащие медь и минеральные соли:
Немаловажное значение для нормального продуцирования меланина имеет магний. Он содержится в таких продуктах:
хлеб с пшеничными отрубями;
тыквенные семечки;
кунжут;
финики;
орехи: миндаль, кедровые, грецкие, арахис;
фасоль;
шпинат и др.
Пополнение запасов меланина путем введения в рацион полезных и вкусных продуктов можно назвать наиболее легким способом нормализации его синтеза. Единственным предостережением для такого метода является необходимость учета противопоказаний к употреблению тех или иных продуктов питания.
Здоровый образ жизни
Сбалансированное питание, прогулки на свежем воздухе и под лучами нежаркого солнца, достаточная двигательная активность, борьба со стрессами и отказ от вредных привычек, – все эти факторы самым позитивным образом отражаются на состоянии и восстановлении меланинового баланса. Это объясняется тем, что здоровый образ жизни способствует нормализации всех биохимических реакций в организме и обмена веществ, а значит положительно отражается и на процессе синтеза меланина.
Лекарственные препараты и БАДы
Для стабилизации уровня меланина в коже могут применяться различные биодобавки. Они производятся из натурального сырья, содержащего вещества, способствующие восполнению недостатка витаминов, минералов и аминокислот, участвующих в синтезе этого природного пигмента.
Для стимуляции процесса синтеза меланина могут применяться эти и другие витаминно-минеральные комплексы и БАДы. Перед началом их приема рекомендуется проконсультироваться с врачом и исключить возможные противопоказания к приему.
Ученые пытались создавать синтетические аналоги меланокортинов (гормонов промежуточной доли гипофиза, участвующих в стимуляции синтеза меланина), но эти попытки пока не увенчались успехом. Полученные в результате исследований гормональные вещества слишком быстро распадались в крови и не успевали оказывать ожидаемого эффекта.
Однако ученые смогли найти альтернативу таким аналогам меланокортинов: препарат Меланотан 2. Действующий компонент этого лекарственного средства был получен учеными из университета Аризоны и разрабатывался как средство для профилактики рака кожи. Меланотан 2 способствует образованию загара (даже при отсутствии солнечного света) и препятствует глубокому проникновению ультрафиолетовых лучей. В процессе клинических исследований были выявлены дополнительные эффекты от приема Меланотана 2: это лекарственное средство стимулирует либидо и уменьшает аппетит.
Этот препарат прошел ряд испытаний на людях и был одобрен многими врачами, но в настоящее время он не продается в аптечной сети и применяется только в виде субстанций для клинических исследований. Несмотря на это, пользователи интернета могут без труда встретить предложения о возможности приобрести Меланотан 2 в виде назального спрея и лиофилизата (порошка для инъекций) во флаконах в сети. Именно поэтому им следует помнить о том, что они могут столкнуться с контрафактной продукцией.
На прилавках аптек можно встретить препараты для наружного применения и косметические средства, в состав которых входит меланин или активаторы его естественного синтеза. Меланиновая мазь может назначаться больным, страдающих от витилиго, солнечной экземы и фотодерматозов. Косметическая индустрия предлагает множество шампуней, защитных спреев для волос и кожи на основе этого природного пигмента или веществ, способствующих его выработке.
Свойства меланина многогранны и до сих пор изучаются учеными многих стран. Ими уже доказан тот факт, что этот природный пигмент нашего организма является естественным и многофункциональным щитом от многих неблагоприятных факторов окружающей среды. Многие специалисты склоняются ко мнению, что меланин обладает омолаживающим действием и может применяться в различных отраслях медицины и косметологии.
