Melanin

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Melanin bei Mensch und Tier

Melanine (griech. μέλας (mèlas) „schwarz“) sind rötliche, braune oder schwarze Pigmente (Farbmittel), die durch die enzymatische Oxidation des Tyrosins entstehen (enzymatische Bräunung) und die beim Menschen die Färbung der Haut, Haare oder Augen bewirken. Sie kommen in Wirbeltieren und Insekten, als Farbmittel in der Tinte von Tintenfischen und auch in Mikroorganismen und Pflanzen vor. Gebildet wird Melanin bei Wirbeltieren in den Melanozyten der Haut und in der Netzhaut des Auges.

Melanin tritt beim Menschen vor allem in zwei Varianten auf: eine braun-schwärzliche (Eumelanin), die sich von den Aminosäuren Tyrosin und L-Dopa ableitet und eine hellere gelblich-rötliche (Phäomelanin) Variante, die schwefelhaltig ist. Es gibt auch andersfarbige Varianten, sogenannte Allomelanine, die aus Hydroxybenzolen entstehen. Diese finden sich vorwiegend in Pflanzen, Pilzen und Bakterien. Fast immer treten die Melanine als Mischtypen auf und sind zusätzlich mit Lipiden oder Eiweiß verknüpft.

Das Melanin in der menschlichen Haut und den Haaren sind Mischformen aus Eumelaninen und den schwefelhaltigen Phaeomelaninen. Das Mischungsverhältnis dieser beiden Melanintypen ist mitbestimmend für den Hauttyp eines Menschen. Dabei ist der Gehalt an Phaeomelanin in tiefrotem Haar besonders hoch und nimmt über braune und schwarze Haare hin ab. Melanin bildet sich in der Haut vermehrt bei Sonneneinstrahlung und dient vermutlich als Lichtschutz vor dem schädlichen Einfluss der UV-Strahlung der Sonne. Eines der Hauptargumente für die UV-Schutzfunktion ist die Beobachtung, dass stark pigmentierte Bevölkerungsgruppen in geringerem Maße an sonneninduziertem Hautkrebs („Melanom“) erkranken als schwächer pigmentierte Bevölkerungsgruppen. Allerdings ist schon lange die hohe Erkrankungsrate für Melanome bei rothaarigen Personen bekannt, so dass dieser Melanintyp möglicherweise die Haut eher sensibilisiert statt sie zu schützen. ^[1]

Durch genetische Veranlagung bzw. durch im Laufe der Zeit erworbene Schäden an der Erbsubstanz kann die Synthese des Melanins gestört sein. Ist die Produktion blockiert, so fehlen auch die Farbmittel in Haut, Haaren und Augen, wodurch sich eine sehr helle weiße Haut, eine ungewöhnlich helle Haarfarbe und blau, blaugrau oder graue Augen, die je nach Einfallswinkel des Lichts in dieselben rot erscheinen (→Grund), ergeben. Man spricht von Albinismus und bezeichnet die betroffenen Organismen als Albinos. Bei Überproduktion treten vermehrt dunkle Flecken in der Haut auf (Leberflecken („Muttermale“), Sommersprossen), die bösartig (malignes Melanom („Melanom“)) werden können.

Melanin bei Pilzen

Am 23. Mai 2007 wurde eine wissenschaftliche Arbeit ^{[2] [3] [4]} unter der Leitung von Arturo Casadevall veröffentlicht, die von Pilzen handelt, die wahrscheinlich mittels Melanin radioaktive Strahlung in für ihren Organismus nutzbare Energie umwandeln (radiotrophe Pilze).

Ausdrücklich hervorgehoben wird, dass die Rolle des Melanins bei der Energieerzeugung nach wie vor unklar ist. Klar ist lediglich, dass bei den aus Proben aus dem versiegelten Atomreaktor von Tschernobyl stammenden Pilzen:

• eine höhere Stoffwechselrate gegeben war, wenn sie mit Melanin angereichert wurden, als bei unbehandelten Pilzen.
• bei der Energieerzeugung Veränderungen in der Elektronenkonfiguration der Elektronenhülle ihres Melanins nachgewiesen wurde. Dies weist auf ein verändertes Energieniveau hin, das bei der Erzeugung von Energie auch zu erwarten ist.
• eine auf das Vierfache gestiegene Reduzierung von NADH zu beobachten ist, wenn sie radioaktiv bestrahlt werden. Dabei handelt es sich um einen Stoffwechselvorgang.
• Der Metabolismus von Wangiella dermatitidis und Cryptococcus neoformans war bei einer Strahlenbelastung im Ausmaß von rund dem Fünfhundertfachen der natürlichen Strahlenbelastung signifikant aktiver als unter üblichen Bedingungen.

Quellen

1. ↑ Medizinische Universität Wien - AKH consilium: Hautkrebs (Malignes Melanom)
2. ↑ http://www.plosone.org/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1371/journal.pone.0000457
3. ↑ http://www.plosone.org/static/license.action;jsessionid=20CA1AD861B408BCE91BB206E835B2F2
4. ↑ http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/