„Melanin” változatai közötti eltérés

A '''melanin''' (a görög ''mélasz'', fekete szóból) az élőlények szinte minden csoportja (a [[Pókszabásúak|pókfélék]] kivételével) által termelt sötét színű [[Pigment|pigmentekpigment]]ek összefoglaló neve. Az állatokban az anyagot a [[Melanocita|melanociták]] termelik a [[tirozin]] és [[cisztein]] [[aminosavak]] oxidációjával majd polimerizációjával.

A neuromelanint az agy katekolaminerg neuronjai termelik. A legtöbb az emberi agyban található, az emberszabásúakban kevesebb van, egyéb fajokban pedig teljesen hiányzik.<ref>{{cite journal| author= Fedorow H, Tribl F, Halliday G, Gerlach M, Riederer P, Double KL |title= Neuromelanin in human dopamine neurons: comparison with peripheral melanins and relevance to Parkinson's disease |year = 2005|url= | journal= Prog Neurobiol | volume= 75 | issue= 2 |pages = 109–124 |pmid=15784302 |pmc= |doi= 10.1016/j.pneurobio.2005.02.001}}</ref> Biológiai hatása nem ismert, bár kimutatták, hogy megköt egyes fémionokat (mint a vas) vagy más, potenciálisan toxikus molekulákat. Lehetséges, hogy szerepe van az [[Apoptózis|apoptózisbanapoptózis]]ban és a [[Parkinson-kór]] kialakulásában.<ref>{{cite journal| author= Double KL|title= Functional effects of neuromelanin and synthetic melanin in model systems |year =2006 |url= | journal= J Neural Transm | volume= 113 | issue= 6 |pages = 751–756 |pmid= 16755379 |pmc= |doi= 10.1007/s00702-006-0450-5}}</ref>

A melaninnak változatos szerepe lehet a különböző élőlényekben. A [[fejlábúak]] a melanin egy formáját lövellik ki ("tinta"), hogy védekezzenek a ragadozók ellen. A baktériumok és gombák is használják az ultraibolya sugárzás és szabad gyökök DNS-károsító hatása elleni védekezésül. Szerepe van a magas hőmérséklet, káros kémiai anyagok (nehézfémek, oxidálószerek) és az immunrendszer támadásai elleni védekezésben is, ezért sok patogén mikroorganizmus (mint pl. a ''[[Cryptococcus neoformans]]'' gomba) betegségokozó képessége függ a melanintermelésétől.<ref name="Hamilton & Gomez">{{cite journal |author=Hamilton AJ, Gomez BL |title=Melanins in fungal pathogens |journal=Journal of Medical Microbiology |volume=51 |issue=3 |pages=189–91 |date=March 2002 |pmid=11871612 |url=http://jmm.sgmjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=11871612 | doi = 10.1099/0022-1317-51-3-189}}</ref> A gerinctelenekben éppen ellenkezőleg, a patogének elleni védekezést segíti. A fertőzés után perceken belül melaninnal veszik körbe a behatolót (melanizáció) és feltehetőleg ennek során szabad gyökök képződnek, amelyek segítenek a kórokozó legyőzésében.<ref>{{cite journal |author=Cerenius L, Söderhäll K |title=The prophenoloxidase-activating system in invertebrates |journal=Immunological Reviews |volume=198 |issue= |pages=116–26 |date=April 2004 |pmid=15199959 |doi=10.1111/j.0105-2896.2004.00116.x}}</ref> Feltételezik, hogy egyes, radioaktivitást toleráló gombák a melaninnal abszorbeálják a [[Gammagamma-sugárzás|gamma-sugárzást]]t és hasznosítani képesek annak energiáját.<ref>{{cite journal |url=http://www.sciencenews.org/articles/20070526/fob5.asp |journal=Science News |title=Dark Power: Pigment seems to put radiation to good use |date=May 26, 2007 |volume=171 |issue=21 |pages=325 |first=Davide |last=Castelvecchi |doi=10.1002/scin.2007.5591712106}}</ref><ref name="Dadachova et al.">{{cite journal |vauthors=Dadachova E, Bryan RA, Huang X, etal |title=Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi |journal=Plos One |volume=2 |issue=5 |pages=e457 |year=2007 |pmid=17520016 |pmc=1866175 |doi=10.1371/journal.pone.0000457}}</ref>

Az emlősök és madarak kültakarójának színe a melanintól függ.<ref>{{cite journal|last1=Jimbow|first1=K|last2=Quevedo WC|first2=Jr|last3=Fitzpatrick|first3=TB|last4=Szabo|first4=G|title=Some aspects of melanin biology: 1950-1975.|journal=The Journal of investigative dermatology|date=Jul 1976|volume=67|issue=1|pages=72–89|pmid=819593|doi=10.1111/1523-1747.ep12512500}}</ref> Megfigyelések szerint a melanintartalmú fekete madártollakat a baktériumok kevésbé bontják le, mint a fehéreket vagy [[Karotinok|karotinokkalkarotinok]]kal színezetteket.<ref name= grande>{{cite journal| last= Grande | first= Juan Manuel | coauthors= Negro, Juan José; María Torres, José | year= 2004| title= The evolution of bird plumage colouration; a role for feather-degrading bacteria? | journal= Ardeola | volume= 51 | issue = 2 | pages= 375–83 |doi=10.1007/s00114-008-0462-0}}</ref> A [[A madarak látása|madarak szemében]] a dúsan erezett fésűszerv (''pecten oculi'') is melaninban gazdag. Funkciója bizonytalan, talán a szem melegítésében játszik szerepet a fényelnyelés révén, ami meggyorsítja a tápanyagok áramlását a véredények nélküli [[Recehártya|retinához]].

A növények a gyümölcsök (pl. alma, banán) enzimatikus barnulása során hoznak létre [[Tirozin|tirozinbóltirozin]]ból és [[katekolamin|katekolaminból]]ból melaninszerű katekolmelanint.<ref>{{cite journal|last1=Kim|first1=Y.-J.|last2=Uyama|first2=H.|title=Tyrosinase inhibitors from natural and synthetic sources: structure, inhibition mechanism and perspective for the future|journal=Cellular and Molecular Life Sciences|date=15 May 2005|volume=62|issue=15|pages=1707–1723|doi=10.1007/s00018-005-5054-y}}</ref>

A dopakinon a [[Cisztein|ciszteinnelcisztein]]nel kétféleképpen reagálhat:

Több öröklődő betegség is kapcsolatos a melanin alacsony szintjével vagy hiányával. Az [[Albinizmus|albinizmusnakalbinizmus]]nak legalább kilenc válfaja ismeretes, többségük [[Autoszóma|autoszomális]] és recesszíven öröklődik. A leggyakoribb az elsősorban afrikai eredetű emberekben előforduló 2. típusú okulokután albinizmus, amely születéstől kezdve fennáll és a bőrben, szemben és hajban is csökkent melaninszint vagy annak teljes hiánya jellemzi. Az afrikai eredetű amerikaiakban gyakorisága 1 a 10 ezerhez, míg ez európai származásúaknál ez az arány 1:36 ezer.<ref>[http://albinism.med.umn.edu/mmm.htm Oculocutaneous Albinism]</ref> Egyes afrikai népeknél az elfordulása akár 1 a 2 ezerhez vagy 1 az 5 ezerhez is lehet.<ref name=emedicine>[http://www.emedicine.com/oph/topic260.htm "Ocular Manifestations of Albinism"]</ref> A betegség másik fajtája, a sárga okulokután albinizmus főleg a németországi és svájci eredetű, Amerikában élő [[Amisok|amisoknálamisok]]nál gyakori. Ennél a formánál az újszülötteknek fehér haja és bőre van, de csecsemőkorban gyorsan kialakul a normális bőrpigmentáció.<ref name=emedicine/>

A [[Parkinson-kór|Parkinson-kórban]]ban szenvedő betegekben megfigyelhető a [[feketeállomány]] (''substantia nigra'') és a [[locus coeruleus]] neuromelanintartalmának csökkenése, amit a pigmentált sejtek hiánya okoz. Ennek eredményeképpen visszaesik a [[dopamin]] és a [[noradrenalin]] termelése. Az emberi rasszok között nincs különbség a neuromelanin mennyiségében; mégis az afrikaiakban jóval alacsonyabb a Parkinson-kór előfordulása, ami talán a bőrben lévő melanin protektív hatására utalhat.<ref>[http://www.seniorpsychiatry.com/pages/articles/lewy.html Lewy Body Disease]</ref><ref>{{cite journal|pmid=15949901 | doi=10.1016/j.mehy.2005.04.011 | volume=65 | issue=4 | title=A critical review of the function of neuromelanin and an attempt to provide a unified theory | year=2005 | author=Nicolaus BJ | journal=Med. Hypotheses | pages=791–6}}</ref> Újabban feltételezik, hogy a melaninnak nem csak fényvédő szerepe van,<ref>{{cite journal |author=Liu Y, Hong L, Kempf VR, Wakamatsu K, Ito S, Simon JD |title=Ion-exchange and adsorption of Fe(III) by Sepia melanin |journal=Pigment Cell Research |volume=17 |issue=3 |pages=262–9 |date=June 2004 |pmid=15140071 |doi=10.1111/j.1600-0749.2004.00140.x |url=}}</ref> hanem karboxil- és hidroxilcsoportjai révén hatékonyan megköti a potenciálisan toxikus fémionokat. A Parkinson-kórban a neuromelaninszint csökkenése együtt jár a vas mennyiségének növekedésével az agyban.

A melaninhiány mellett a melaninpolimer molekulatömege is csökkenhet, például oxidatív stressz, ultraibolya fény, pH-változás, fémionok koncentrációjának esése következtében. Az ilyen állapotú melanin a feltételezések szerint antioxidáns tulajdonság helyett pro-oxidáns lehet és a szemben [[Makuladegeneráció|makuladegenerációtmakuladegeneráció]]t, a bőrben [[Melanóma|melanómát]] okozhat.<ref>{{cite journal |author=Meyskens FL, Farmer P, Fruehauf JP |title=Redox regulation in human melanocytes and melanoma |journal=Pigment Cell Research |volume=14 |issue=3 |pages=148–54 |date=June 2001 |pmid=11434561 |doi=10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x |url=}}</ref> A magas eumelaninszint a bőrben megnöveli a [[D-vitamin]] szintéziséhez szükséges fénymennyiséget is, valamint csökkenti a bőrfoltok lézeres eltávolításának hatékonyságát.