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Tutto sulla melanina
Per comprendere al meglio i disturbi della pigmentazione cutanea bisogna partire da
un'accurata conoscenza della sintesi e del metabolismo del principale pigmento della cute umana
di Cristina Danieli
Come e' noto, il colore della cute varia a secondo della presenza di alcuni pigmenti, in primis la melanina e il carotene eventualmente in eccesso nel sangue. Per comprendere tutti i fenomeni di ipo e
iperpigmentazione, bisogna quindi sapere tutto del melanocita, la cui origine embrionale
e' la cresta neuronale. Esiste un melanocita ogni 30-36 cellule basali (unita' melanica epidermica) e
nell'uomo essi sono localizzati nello strato basale dell'epidermide e nei suoi annessi,
nell'epitelio orale, nell'occhio, ecc. I precursori embrionali dei melanociti, i
melanoblasti, attorno
all'ottava settimana di vita gestazionale, migrano dalla cresta neuronale per entrare
nell'epidermide come melanociti e attorno alla 24ª settimana possono raggiungere una densita' di 2000/mm2.
Nell'adulto la loro densita' varia per area corporea, a esempio ne troviamo circa 800/mm2
nell'adome e 2300/mm2 nel torace. In genere non ci sono differenze nella distribuzione di melanociti tra i differenti sessi e le popolazioni. Le differenze di colore della pelle sono, infatti, dovute solo alla differente attivita' dei melanociti stessi e non al numero. I melanociti sono cellule che hanno un ciclo cellulare molto lento, di cui non
e' stato ancora determinata la frequenza di duplicazione in vivo. Fattori di crescita e radiazioni UV pare accelerino
l'attivita' mitotica di queste cellule. E' certo, pero', che il numero dei melanociti decresce nei soggetti anziani ed
e' assente nei peli bianchi. Nei soggetti albini invece i melanociti sono presenti in numero normale, ma viene a mancare
l'attivita' enzimatica e forse anche i precursori delle melanine, molecole ad alto peso molecolare, prodotte dai
melanociti, legate a strutture proteiche con le quali formano le melano-proteine. Schematicamente si dice che
nell'uomo ci sono due classi di melanine, le eumelanine (formate da polimeri di 5,6-diidrossiindolo, variamente ossidati) e le
feomelanine. Per entrambe, il substrato precursore
e' la tirosina. Interessante ricordare l'ultrastruttura dei melanociti. Finora si
e' sempre pensato che la funzione dei melanociti fosse quella di proteggere la cute
dall'azione dei raggi UV, assorbendo le radiazioni piu' pericolose ma oggi e' ormai assodato che le sue capacita' di filtro non sono cosi' eccezionali come si pensava ma anzi, la melanina quando assorbe forti intensita' di energia puo' produrre radicali attivi che possono danneggiare il DNA. La melanina, poi,
e' anche in grado di legarsi a farmaci, con il risultato che in alcuni casi questi farmaci possono potenziare la loro attivita' o al contrario possono rendersi pericolosi per
l'organismo.Si sa anche che la melanina e' in grado di assorbire bene differenti tipi di energia e dissiparle sotto forma di calore: anche in questo caso se le energie sono troppo elevate si possono originare composti in grado di danneggiare le macromolecole cellulari provocando
apoptosi, mutazioni e neoplasie. I melanociti nella cute della popolazione nera producono melanosomi piu' grandi e melanizzati che i melanociti di altri popoli, e questi melanosomi sono anche strutturati diversamente. Nei caucasici i melanosomi sono piu' piccoli (400
nm) e riuniti in gruppi
all'interno dei cheratinociti, negli africani i melanosomi sono piu' grandi (800
nm), dispersi singolarmente nel citoplasma dei cheratinociti, non sono degradati e arrivano intatti allo strato corneo. I melanociti dei neri producono eumelanina compatta, quelli dei soggetti bianchi producono eumelanina associata a una quota di
feomelanina. Sono inoltre molto piu' suscettibili ai traumatismi anche minimi, con frequenti fenomeni di ipo o iperpigmentazione post-infiammatori, assai
inestetici. Ci sono ormai pochi dubbi su come avviene la melanogenesi: la biosintesi della melanina parte
dall'azione dei raggi UV-B, che causano da una parte un aumento dei melanosomi nello strato malpighiano
dell'epidermide, e dall'altra agiscono sulle molecole proteiche, tra le quali l'enzima
tirosinasi, un metallo-enzima contenente rame, sintetizzata dai ribosomi del reticolo endoplasmatico granulare, trasportata al complesso di
Golgi, glicosilata e incorporata in vescicole che aderiscono alla membrana dei melanosomi e liberandola al loro interno. I raggi UV-B agiscono sulla tirosinasi riducendone il gruppo
solfidrile. A questo punto il solfidrile ridotto non riesce piu' a chelare il rame, e
l'enzima tirosinasi e' cosi' attivato. La tirosinasi, in presenza di ossigeno, ossidrila la tiroxina
(p-idrossifenilalanina) e la trasforma in DOPA (3,4-diidrossifenilalanina). Una ulteriore ossidazione per ossigenazione porta alla formazione di
dopachinone. A questo stadio la biosintesi si differenzia per feomelanine e
eumelanine. Le prime si formano per combinazione del dopachinone con cisteina da una parte, e per reazione del dopachinone con glutatione
dall'altra. La combinazione con il glutatione e' poi seguita da idrolisi enzimatica della molecola di
dopaglutatione, a opera di peptidasi e - glutamiltransferasi. Si ottiene cosi' benzotiazina
alanina, della quale sono costituiti feomelanine e tricocromi.
Le eumelanine passano invece attraverso ciclizzazioni e polimerizzazioni partendo dal dopachinone che ciclizza a formare leucodopacromo (acido 5,6-diidrossindolo-2-carbossilico) che diventa a sua volta
dopacromo. Per riduzione catalizzata da sali di zinco, si ha la formazione di 5,6-diidrossindolo; questo si ossida a indolo-5,6-chinone che polimerizza diventando
tirosin-melanina. In conclusione, la melanina
e' costituita per il 50% dal polimero dell'indolochinone, per il resto da
dopachinone, dopacromo e da complessi di proteine dette melanoproteine. Due parole sul controllo della pigmentazione, ovvero sul processo di melanizzazione della pelle, determinato da tre fattori: genetico, ormonale e della luce solare. Comunque, si ritiene che ci siano altri fattori non ancora del tutto conosciuti di cui parleremo in un futuro articolo.
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