Поиск по болезням кожи. Симптомы описание и лечение дерматозов:

Пользовательский поиск

Меланогенез: общие сведения

Меланогенез – это процесс образования меланина. Вопросы синтеза меланина, его функциональных свойств и регуляции деятельности пигментных клеток остаются мало изученными. Приведем общие сведения о меланогенезе.

Меланоциты - это отросчатые клетки, имеющие хорошо развитые органеллы белкового синтеза и содержащие гранулы меланина, который они синтезируют. В клетках содержаться ферменты ДОФА-оксидаза и тирозоназа, с помощью которых из аминокислоты тирозина образуется меланин.

Меланоциты располагаются среди клеток базального слоя и имеют несколько отростков, которые могут удаляться на расстояние до 100 ммк от тела клетки. Окончание ветви меланоцита тесно прилегает к полюсу кератиноцита. Распределение меланоцитов и способ их ветвления в норме таковы, что едва ли имеется клетка базального слоя, которая не контактировала бы с концевыми отделами дендритов. Имеет место и контакт отростков меланоцитов между собой.

Структурно-функциональное обьединение меланоцита с кератиноцитами носит название «эпидермально-меланиновой единицы эпидермиса».

Синтез меланина осуществляется в меланоцитах в особых органеллах – меланосомах, которые являются довольно сложными образованиями. Они окружены сплошной оболочкой и содержат высокоорганизованную внутреннюю структуру из продольно ориентированных тяжей или концентрических пластинок. Меланосомы могут быть сферическими или эллипсоидными и имеют величину 0,5 – 1 ммк. В своем развитии меланосомы проходят 4 стадии и, продвигаясь к периферии пигментной клетки, приобретают всевозрастающую электронно-оптическую плотность, пока их структура не перестает различаться. В таком виде они передаются кератиноцитам (цитокиновый способ, сходный с выработкой секрета в других органах, однако сейчас передача меланина рассматривается как фагоцитарный процесс).

Биохимические механизмы синтеза меланина хорошо изучены. Из аминокислоты тирозина (тирозин входит, за редким исключением, в состав всех белков животных и растительных тканей. Он образуется в организме человека путем окисления фенилаланина соответствующей гидроксилазой, в связи с чем он относится к числу заменимых аминокислот. Кроме меланина, тирозин играет важную роль предшественника при образовании таких биологически важных веществ, как адреналин, норадреналин, тироксин и др.) под воздействием тирозиназы (тирозиназа – фермент, катализирующий в присутствии кислорода окисление тирозина и некоторых производных фенола с образованием хинонов, которые в последующих неферментативных реакциях превращаются в темноокрашенные продукты – меланины. Тирозиназа встречается в пигментированных участках кожи, сосудистой оболочке глаза, злокачественных опухолях, экстрактах почек, печени, сыворотке крови.) меланоцитов образуется диоксифенилаланин и через ряд промежуточных соединений превращается в меланин, который в организме существует в виде соединения с белком - меланопротеиновый комплекс. Таким образом, меланины являются природными пигментами, образующимися в результате окислительной полимеризации из белковой матрицы тирозина, диоксифенилаланина или катехоламинов.

Схематически процесс меланообразования происходит следующим образом. С участием рибосом и комплекса Гольджи осуществляется синтез белка, фосфолипидов и фермента тирозиназы. Эти составные части будущих меланосом перемещаются в комплекс Гольджи, где образуется промежуточная визикула. В этот момент образуется субстрат для синтеза меланина – аминокислота тирозин, синтезируемая в рибосомах и передаваемая через эндоплазматический ретикулюм в область аппарата Гольджи. Внутри пузырьков аппарата Гольджи создаются мембранные структуры меланосомы и начинается биосинтез меланина на внутренней мембране. Тирозин превращается в ДОФА-хиинон при воздействии фермента тирозиназы, активирующейся в присутствии ионов меди и кислорода. Кроме того, тирозиназа является очень чувствительной к ультрафиолетовому излучению (УФИ). В дальнейшем последовательно протекают следующие этапы:

  1. ДОФА-хинон преобразуется в содержащий индольное кольцо ДОФА-хром.
  2. Ферменты ДОФА-хром-таутомераза и DHICA-оксидаза превращают ДОФА-хром в 5,6-дигидроксинол-2-карбоновую кислоту (5,6-dihidroxyindole-2-carboxylic acid – DHICA).
  3. Заключительный этап синтеза – полимеризация 5,6-дигидроксиндол-2-карбоновой кислоты (DHICA) с образованием коричневого DHICA-меланина, содержащего от 100 до 1000 мономеров DHICA. Для его успешного протекания необходимо присутствие цинка и кислорода.
  4. ДОФА-хром может также превращаться в 5,6-дигидроксииндол (5,6-dihidroxyindole, DHI). Продуктом окислительной полимеризации DHI является черный или коричневый DHI-меланин (эумеланин), содержащийся в коже и волосах. Он нерастворим в органических растворителях и устойчив к химической обработке.

Таким образом, нормальное протекание биохимических реакций меланогенеза определяется в первую очередь наличием тирозина, молекулярного кислорода, ионов меди и цинка.

Выделенный меланин – это вещество, растворимое в щелочах, обладающее кислыми свойствами, нерастворимое в органических растворителях, обесцвечивающееся сильными окислителями (перикись водорода, калия перманганат, хлорноватая кислота, полуторахлористое железо и др.). По имеющимся данным в нем содержится 55% углерода, 30% кислорода, 9% азота, 4% водорода и 2% других веществ. Аминокислотный состав меланина изучен недостаточно. В его состав входят аргинин, гистидин, тирозин, триптофан, цистин, метионин и другие аминокислоты.

Однако в чистом виде меланин можно представить только теоретически. Он очень быстро вступает в комплекс с аминокислотами и белками меланосомального матрикса, образуя меланопротеины. В составе меланопротеинов выделяются такие аминокислоты как аргирин, гистидин, триптофан, метионин и даже тирозин. В связи с этим под названием «меланин» следует понимать его белково-связанную форму, и выделить чистый пигмент из тканевых структур практически невозможно. Различия между тканевым и синтезированным меланином обуславливают сложности исследования патогенетических механизмов нарушения меланогенеза.

На одном квадратном сантиметре кожи человека насчитывается в среднем 1200 меланоцитов, т.е. 1 МЦ обеспечивает пигментом до 36 кератиноцитов. Интересно, что по этим показателям нет значительных расовых различий. Число меланоцитов у рас с темной кожей не намного больше, повышена лишь их меланинобразующая функция.

Поиск болезней кожи по справочнику