Группа «Отпетые мошенники», помнится, пела, что «девушки бывают разные: черные, белые, красные», но секрета разноцветности человеческих особей нам, к сожалению, так и не открыла.
Заполним же этот пробел, рассказав об особом пигменте – меланине, ведь, главным образом, он определяет цвет нашей кожи, волос и даже глаз. Он дарит нам как вожделенный загар, так и непрошенные веснушки, родинки и прочие цветовые отметины на теле.
Черная метка
Загадочный меланин (от греч. mélas, родительный падеж mélanos – черный) – не что иное, как аморфная взвесь полимерных соединений, окрашивающая ткани животных, растений, грибов и даже микроорганизмов. Несмотря на говорящее название, меланин бывает различных цветов: черный – эумеланин, коричневый – факомеланин, желтый – феомеланин. Эти меланины определяют темный цвет бобов и виноградных косточек; заставляют банановую шкурку коричневеть, а очищенную картошку чернеть; окрашивают крылья разнообразных насекомых, чешую рыб и чернила каракатицы; придают характерные цвета чаге и деликатесному черному трюфелю.
У человека, как и у других позвоночных, меланины образуются в специальных, похожих на морские звезды, клетках – меланоцитах, расположенных в базальном слое эпидермиса, и откладываются в виде гранул, в которых пигменты связаны с белком. Меланоциты через свои отростки впрыскивают зернышки меланина в клетки верхнего слоя кожи (корковый слой волоса, радужку глаза), и определяют ее цвет.
Считается, что сложный процесс образования меланина начинается с окисления аминокислоты тирозина (она всегда припасена в организме) под влиянием специального фермента тирозиназы. (Впрочем, некоторые исследователи убеждены, что меланин может образовываться без участия ферментов). В результате сначала образуется аминокислота дигидроксифенилаланин, или ДОФА (предшественник адреналина), затем и молекулы ДОФА, в свою очередь, окисляются, и после ряда сложных превращений мы получаем меланин. Весь этот процесс регулируется особыми (меланоцитстимулирующими) гормонами гипофиза.
Осторожно, окрашено!
Меланин в коже вырабатывается, главным образом, на солнышке, и основной его функцией считается как раз защита тканей от опасных ультрафиолетовых лучей. Всеми нами любимый загар – это природный экран от жесткого излучения. Поэтому неудивительно, что в некоторых частях света, где звезда по имени Солнце наиболее активна, люди обзавелись своеобразным «перманентным загаром», передающимся по наследству. Если у светлокожих народов Европы в эпидермисе встречаются единичные гранулы меланина, то у негров Африки, папуасов, меланезийцев или, скажем, австралийцев он сплошь ими заполнен. У темнокожих людей даже губы имеют темный, синеватый, оттенок из-за наличия меланина в слизистой, которая у светлокожих пигмента напрочь лишена.
Цвет волос определяется количеством меланина в их корковом слое. В темных пигмента много, он может проникать даже в сердцевину волоса. В светлых гранул не только меньше, но они и мельче по размеру, а диффузный (негранулированный) меланин придает волосам рыжий оттенок.
Цвет глазной радужки тоже зависит от количества меланина и от глубины его месторасположения. Если пигмент содержится только в четвертом и пятом слоях, то, просвечивая через бесцветные слои радужки, он придает глазам синий или голубой цвет. Если же меланин есть и в передних слоях, то глаза будут карими или желтыми. Если в передних слоях радужки меланин распределен неравномерно, то глаза оказываются желто-каре-голубыми, серыми или зелеными.
Помимо разноцветных людей, бывают и личности в прямом смысле слова бесцветные – альбиносы (лат. albus — белый). Это люди с наследственным нарушением: у них биосинтез меланина попросту не происходит. Из-за этого большинство альбиносов не только очень чувствительны к солнцу, но и имеют проблемы со зрением и слухом и отличаются ослабленным иммунитетом.
Да кому он нужен?
Когда все мы вымрем, как динозавры, на свете останутся тараканы и грибы, — и все благодаря меланину. Известно, что черные тараканы выживают даже в ядерном реакторе, их спасает темный пигмент. Оказывается, он способен не только «фильтровать» солнечные лучи, но и защищать организмы от очень серьезных доз радиации.
Когда воздействию радиации подвергались беременные крысы, те из них, что одновременно получали с пищей меланин, не только не погибли, но и сохранили цветущее здоровье, при этом ДНК потомства тоже оказались в целости и сохранности. Крысы же, обделенные меланином, погибли вместе с детенышами.
Более того, на Чернобыльской АЭС были обнаружены грибы, которые меланин не просто защищает от радиации, но даже помогает им перерабатывать ее в энергию. На четвертом энергоблоке было даже зафиксировано явление, названное радиотропизмом – по аналогии с гелиотропизмом: если подсолнухи поворачиваются к солнцу, то эти грибы росли в сторону источника радиации. В экспериментах, полностью лишавших грибы питательных веществ и других источников энергии, грибы фактически жили на одной только радиации, продолжая даже в таких экстремальных условиях вырабатывать меланин. Не исключено, что подобные механизмы могут включаться и у других организмов.
Кроме того, ученые наперебой утверждают, что меланин может омолаживать, выводить соли тяжелых металлов и токсины (а, значит, лечить различные отравления), помогает при алкоголизме и наркомании, останавливает рост злокачественных опухолей. Короче говоря, меланин – едва ли не панацея. При этом у него не выявлено никаких противопоказаний.
В принципе, ученые уже научились не только синтезировать меланин, но и добывать его из животного и растительного сырья, грибов. Независимо друг от друга белорусским и российским ученым удалось получить меланин из конских грив и хвостов, из растительных отходов сельского хозяйства и микробиологических грибов. Однако до того, чтобы поставить его производство на поток, судя по всему, дело дойдет ох как не скоро.
И на нас есть пятна
Меланин распределяется на коже неодинаково: разгибательные (наружные) поверхности рук и ног всегда темнее, чем сгибательные, а спина сильнее окрашена, чем грудь и живот. Ладони и подошвы же вообще светлые даже у самых-пресамых темнокожих. Кроме того, бывает, что меланин образует либо темные сгустки, либо «проплешины». Иногда это может быть весьма привлекательно и пикантно, иногда, напротив, уродливо. Как это бывает, насколько это вредно или полезно, безопасно или опасно?
Веснушки, или эфелиды (греч. «солнечные нашлепки») чаще всего передаются по наследству и возникают у рыжих или светловолосых людей. Обычно они находят себе приют на носу, щеках, висках, предплечьях, кистях рук и особенно заметны и многочисленны в весеннее-летний период. Впервые веснушки появляются в возрасте 3-5 лет, а особенно агрессивно ведут себя в период полового созревания.
Старческие пятна, или лентиго – как правило, множественные округлые или удлиненные, плоские или слегка выпуклые пятнышки разного размера (от нескольких миллиметров до трех сантиметров в диаметре) и цвета (от светло-бежевого до темно-коричневого). Чаще всего встречаются на открытых участках тела у пожилых людей. У молодых лентиго обычно говорит о врожденных заболеваниях внутренних органов.
Хлоазма — симметрично расположенные пятна от темно-желтого до темно-коричневого цвета с резко очерченными краями. Хлоазма чаще всего возникает на лбу, спинке носа, висках, верхней губе, подбородке, иногда – вокруг сосков, по средней линии живота, на половых органах. Очень часто хлоазма появляется в первые месяцы беременности и пропадает после родов, но иногда сохраняется и на длительный срок. Кроме того, хлоазма может быть связана с приемом гормональных контрацептивов или сигнализировать о заболеваниях женской половой сферы, печени, желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта или даже о заражении глистами. Летом хлоазма, как правило, заметнее, а зимой может практически полностью исчезать.
Витилиго – случай-исключение, это не гиперпигментрированные, а, напротив, депигментированные участки кожи, белые пятна с рваными краями. Это специфическое заболевание, возникающее из-за того, что на некоторых участках кожи в меланоцитах отсутствует фермент тирозиназа. Точные причины возникновения витилиго неизвестны, сопутствующими могут быть генетические и нейроэндокринные факторы — психические травмы, дисфункция надпочечников, щитовидной и поповых желез. Витилиго чаще встречается у женщин и лечению поддается плохо. Обычно назначаются препараты, повышающие чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам, с последующими солнечными ваннами.
Родинки, или невусы – наиболее распространенный вид гиперпигментации кожи. Это однотонные темные пятна, которые могут располагаться на любой части тела, иногда бывают выпуклыми и «рыхлыми», на них могут расти более заметные волоски, чем на коже вокруг. Некоторые из родинок живут вместе с нами с самого рождения, но большинство появляются в течение жизни. Кстати, «врожденные» родинки считаются самыми безопасными.
Также пигментные пятна могут оставаться на месте ожогов, травм, уколов и укусов насекомых или, скажем, после крапивницы.
Некоторые специалисты (в основном, рефлексотерапевты) утверждают, что гиперпигментация во все этих и вышеперечисленных случаях не только способствует диагностике имеющихся или ранее пережитых организмом проблем, является зримым напоминанием о них, но и защищает слабые органы. По их мнению, родинки, веснушки и другие пятнышки располагаются на точках-проекциях особо хилых органов и потому с удвоенной силой защищают последние. Не случайно, нередко после излечения от той или иной болезни пигментные пятнышки сами собой бесследно исчезают. Так что многие врачи советуют без крайней необходимости к родинкам и веснушкам «не приставать» — пусть себе живут!
Меланин и мелатонин
В просторечии пигмент меланин нередко путают с гормоном эпифиза мелатонином, который как раз угнетает выработку меланина. Именно благодаря мелатонину осенью, когда дни становятся короче, некоторые животные меняют шорстку на более светлую, а человеческие особи некрасиво бледнеют. У этого процесса есть разумное объяснение. Смысл такой линьки не только в том, чтобы и охотник, и дичь сливались с сугробами, но и в том, что кожа (или шерсть) с меланина при слабой освещенности не способна «проглотить» необходимое (в частности, для выработки витамина D) количество ультрафиолета.
Одновременно мелатонин, который вырабатывается только в темное время суток и является природным снотворным, регулирует режим сна и бодрствования, даже при резкой смене часовых поясов. Он также регулирует деятельность сердечно-сосудистой и иммунной систем. Главное – спать именно ночью, за задернутыми шторами или в специальной темной повязке и без всяких уютных ламп-«ночникков».
Что характерно: описывая невероятную пользу мелатонина, ученые приписывают ему почти тот же спектр действия, что и его «антагонисту» меланину – защита от радиации и свободных радикалов, омоложение организма, борьба с болезнью Паркинсона и раковыми опухолями. Вот такой вот парадокс.