Ver o código fonte de "Melanina"

{{Nonconfundir|melamina|melatonina}}
[[Ficheiro:Pigmented melanoma - cytology.jpg|miniatura|dereita|O pigmento melanina (gránulos escuros no centro da imaxe) nun [[melanoma]] pigmentado. [[Tinguidura Papanicolau]].]]

A '''melanina''' (do grego μέλας, ''negro'') é un [[pigmento biolóxico|pigmento]] amplamente distribuído na nautreza, que se atopa na maioría dos organismos (agás nas [[araña]]s). É o pigmento que lle dá cor á [[pel]], [[pelo]] e [[Iris (anatomía)|iris]] dos [[ollo]]s. Nos animais a melanina deriva do [[aminoácido]] [[tirosina]]. A forma bioloxicamente máis común de melanina é a '''eumelanina''', un [[polímero]] castaño escuro-negro de dihidroxiindol-[[ácido carboxílico|ácidos carboxílicos]], e as súas formas reducidas. Todas as melaninas teñen unha estrutura similar á dos derivados do [[poliacetileno]], xa que se basean nunha estrutura policonxugada. Outra forma común da melanina é a '''feomelanina''', un polímero vermello-castaño da [[benzotiazina]] principal responsable do pelo vermello e as pencas. Algunhas neuronas conteñen '''neuromelanina'''. A presenza de melanina nas [[arquea]]s e [[bacteria]]s está sendo debatida polos investigadores nese eido.

O aumento da produción de melanina na pel humana chámase [[melanoxénese]]. A produción de melanina é estimulada polos danos no ADN inducidos pola [[radiación ultravioleta]] B,<ref name=Agar2005>{{Cita publicación periódica |author=Agar N, Young AR |title=Melanogenesis: a photoprotective response to DNA damage? |journal=Mutation research |volume=571 |issue=1–2 |pages=121–32 |year=2005 |pmid=15748643 |doi=10.1016/j.mrfmmm.2004.11.016 |url=}}</ref> e produce un bronceado, que tarda en desenvolverse pero é moi duradeiro.<ref>{{Cita web |url=http://www.bodyrays.com/tips.html |título=tanning tips |data-acceso=06 de xaneiro de 2012 |data-arquivo=05 de xaneiro de 2012 |url-arquivo=https://web.archive.org/web/20120105153038/http://www.bodyrays.com/tips.html |url-morta=yes }}</ref>

As propiedades fotoquímicas da melanina fan que sexa un excelente fotoprotector. Absorbe as radiacións [[ultravioleta]] nocivas e transforma a enerxía en calor. Pode disipar como calor máis do 99,9% da luz ultravioleta absorbida <ref name="Meredith">{{Cita publicación periódica|author=Meredith P, Riesz J|issn=0031-8655|páxinas=|revista=|PMC=|título=|data=|nome=|apelidos=|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15068035|title=Radiative relaxation quantum yields for synthetic eumelanin|doi=|pmid=15068035|year=2004|pages=211–6|issue=2|volume=79|journal=Photochemistry and photobiology|número=}}</ref>. Isto impide os danos indirectos no ADN que son responsables do desenvolvemento de cánceres de pel como o [[melanoma maligno]].

== Nos seres humanos ==
[[Ficheiro:Albinistic girl papua new guinea.jpg|miniatura|dereita|O [[albinismo]] aparece cando os melanocitos producen pouca ou ningunha melanina. Na imaxe nena albina de [[Papúa Nova Guinea]].]]

Nos humanos a melanina é o principal determinante da [[cor da pel]]. Tamén lle dá [[cor do pelo|cor ao pelo]] e aos [[Iris (anatomía)|iris]] ([[cor dos ollos]]), e aparece no [[epitelio]] pigmentario que rodea a [[retina]] e no [[oído interno]] na estría vascular da [[cóclea]]. Outros tecidos con melanina inclúen certas partes da [[glándula suprarrenal]], e as neuronas pigmentadas do [[tronco cerebral]], como o ''[[locus coeruleus]]'' e a [[substancia negra]].

A melanina da pel prodúcena os [[melanocito]]s, que se encontran na capa basal da [[epiderme]], os cales transfiren a melanina aos [[queratinocito]]s. Aínda que, en xeral, os seres humanos posúen unha concentración de melanocitos similar na súa [[pel]], os melanocitos dalgúns individuos e grupos étnicos expresan en maior ou menor medida os xenes para a produción de melanina, o que causará unha maior ou menor concentración de melanina na pel. Tanto en animais coma en humanos algúns individuos teñen moi pouca ou ningunha melanina, condición chamada [[albinismo]].

Como a melanina é un polímero e, por tanto, un agregado de moléculas máis pequensas, hai moitos tipos diferentes de melaninas con diferentes proporcións e patróns de enlace das moléculas que a compoñen. Tanto a feomelanina coma a eumelanina están presentes na [[pel]] e [[pelo]] humanos, pero a eumelanina é a máis abundante nos humanos, e tamén a que máis frecuentemente é deficiente no albinismo.

=== Eumelanina ===
[[Ficheiro:Eumelanine.svg|miniatura|esquerda|Parte da fórmula estrutrural da [[eumelanina]]. "(COOH)" pode ser COOH ou H, ou máis raramente outros [[substituínte]]s. A frecha significa que o polímero continúa.]]
Considerouse durante moito tempo que os polímeros de eumelanina constaban de numerosos polímeros 5,6-dihidroxi[[indol]] ([[5,6-dihidroxiindol|DHI]]) e 5,6-dihidroxiindol-2-[[ácido carboxílico]] ([[DHICA]]) entrelazados. Porén, recentes investigacións sobre as propiedades eléctricas da eumelanima indicaron que pode consistir en [[oligómero]]s máis básicos adheridos un a outro por algún outro mecanismo. A eumelanina atópase no pelo, [[aréola]], e pel. É máis abundante nos individuos de pel escura.

Hai dous tipos diferentes de eumelanina. Os dous tipos son a eumelanina negra e a castaña. A negra aparece principalmente entre os non europeos e nos europeos vellos, e a castaña principalmente nos europeos novos.

Unha pequena cantidade de eumelanina en ausencia doutros pigmentos orixina os cabelos grises. Unha pequena cantidade de eumelanina castaña en ausencia doutros pigmentos orixina cabelos [[Louro (pelo)|louros]].

=== Feomelanina ===
[[Ficheiro:Pheomelanine.svg|miniatura|dereita|Parte da fórmula estrutural da feomelanina. "(COOH)" pode ser COOH ou H, ou máis raramente outros substituíntes. As frechas significan que o polímero continúa.]]
A [[feomelanina]] tamén se atopa na pel e pelo, tanto nos individuos de pel clara coma de pel escura. As feomelaninas están especialmente concentradas nos [[beizos]], [[mamila]]s, [[glande]] do [[pene]], e [[vaxina]].<ref>{{cita publicación periódica |url=http://www.fasebj.org/content/5/14/2902.full.pdf |title=Enzymatic control of pigmentation in mammals |author=Vincent J. Hearing and Katsuhiko Tsakamoto |journal=The FASEB Journal |volume=5 |issue=14 |pages=2902–2909 |year=1991 | pmid = 1752358}}</ref> A feomelanina dá un ton rosa ou vermello, polo que é un pigmento que se atopa en grandes cantidades nos individuos [[roxo]]s (de pelo vermello).<ref>V.Krishnaraj, M.D, Skin Layers [http://mdfortots.com/skin_layers.htm] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080521074636/http://mdfortots.com/skin_layers.htm |date=21 de maio de 2008 }} Retrieved 2008-03-14</ref> Quimicamente, a feomelanina difire da eumelanina en que a súa estrutura oligomérica incorpora unidades de [[benzotiazina]] e [[benzotiazol]], que se producen,<ref>{{Cita publicación periódica|last=Greco|first=Giorgia|autor2=Lucia Panzella, Luisella Verotta, Marco d’Ischia, Alessandra Napolitano|title=Uncovering the Structure of Human Red Hair Pheomelanin:Benzothiazolylthiazinodihydroisoquinolines As Key Building Blocks|journal=Journal of Natural Products |year=2011|volume=74|issue=4|doi=10.1021/np100740n|pages=675–82|pmid=21341762}}</ref> en lugar do DHI e [[DHICA]], cando o [[aminoácido]] [[cisteína|L-cisteína]] está presente.

=== Neuromelanina ===
A [[neuromelanina]] é o pigmento escuro presente nas [[neurona]]s pigmentadas de catro núcleos profundos do [[encéfalo]]. Son a [[substancia negra]], a ''pars compacta'' do ''[[locus coeruleus]]'', o [[núcleo motor dorsal]] do [[nervio vago]] (par cranial X), e o [[núcleo do rafe]] medio da [[ponte de Varolio]]. Tanto a substancia negra coma o ''locus coeruleus'' poden identificarse facilmente nunha autopsia pola súa pigmentación escura. Nos [[humano]]s, estes núcleos non están pigmentados no momento do nacemento, pero desenvolven a súa pigmentación durante a maduración e a idade adulta.

Aínda que a natureza funcional da neuromelanina no encéfalo non se coñece, o pigmento está feito a partir de oxirradicais de [[neurotransmisor]]es monoaminas como [[dopamina]] e [[norepinefrina]]. Luigi Zecca e [[David Sulzer]] demonstraron que o pigmento neuromelanina é un produto [[autofaxia|autofáxico]] que se acumula nos [[lisosoma]]s, que non poden degradalo.<ref>Sulzer, D.; Mosharov, E.; Talloczy, Z.; Zucca, F. A.; Simon, J. D.; Zecca, L. (2008). "Neuronal pigmented autophagic vacuoles: Lipofuscin, neuromelanin, and ceroid as macroautophagic responses during aging and disease". Journal of Neurochemistry 106 (1): 24–36. doi:10.1111/j.1471-4159.2008.05385.x. PMID 18384642.</ref> Neste sentido, a síntese de neuromelanina é protectora, xa que a súa encapsulación dentro do orgánulo autofáxico impídelle reaccionar no [[citosol]] neuronal causando unha posible [[neurotoxicidade]].

Aínda que normalmente a neuromelanina se fai máis abondosa durante a vida na maioría da xente,<ref>{{Cita publicación periódica|last=Zecca|first=Luigi|autor2=et al.|title=The absolute concentration of nigral neuromelanin, assayed by a new sensitive method, increases throughout the life and is dramatically decreased in Parkinson’s disease|journal=FEBS Letters|year=2002|volume=510|issue=3|doi=10.1016/S0014-5793(01)03269-0 |pages=216–220}}</ref> tamén se pode dar a perda de neuronas pigmentadas en núcleos específicos do encéfalo, que é signo de diversas [[enfermidade neurodexenerativa|enfermidades neurodexenerativas]]. Na [[enfermidade de Parkinson]] hai unha perda masiva de neuronas pigmentadas produtoras de dopamina na substancia negra e no ''locus coeruleus''. Detéctanse tamén niveis elevados de neuromelanina noutros [[primate]]s, e nos [[carnívoro]]s como os [[gato]]s e [[can]]s.

== Noutros organismos ==
As melaninas teñen moi diversas funcións en distintos organismos. Unha forma de melanina serve para producir a tinta dos [[cefalópodo]]s, que é unha defensa contra os depredadores. As melaninas tamén protexen a moitos microorganismos, como bacterias e fungos, contra os estreses ambientais que implican danos nas células, como a radiación ultravioleta do sol ou as [[especies reactivas do osíxeno]]. A melanina tamén protexe contra os danos por altas temperaturas, estreses químicos (como os metais pesados e axentes oxidantes), e ameazas bioquímicas (como as defensas do hospedador contra os microbios invasores).<ref name="Hamilton & Gomez">{{Cita publicación periódica|author=Hamilton AJ, Gomez BL.|year= 2002|title=Melanins in fungal pathogens|journal=J. Med. Microbiol|volume=53|pages=189–91|pmid=11871612|issue=3}}</ref> Por tanto, en moitos microbios patóxenos (por exemplo, o fungo ''[[Cryptococcus neoformans]]'') as melaninas parecen desempeñar un importante papel na [[virulencia]] e [[patoxenicidade]] ao protexeren ao microbio contra as respostas inmunitarias do hospedador. Nos invertebrados, unha parte importante das respostas defensivas innatas ou inespecíficas contra os patóxenos invasores implica á melanina. En poucos minutos despois dunha infección, o microbio é encapsulado en melanina (melanización), e pénsase que a xeración de subprodutos de [[radical (química)|radicais libres]] durante a formación desta cápsula axuda a matalos.<ref>{{Cita publicación periódica |author=Cerenius L, Söderhäll K |title=The prophenoloxidase-activating system in invertebrates |journal=Immunological reviews |volume=198 |issue= |pages=116–26 |year=2004 |pmid=15199959 |doi=10.1111/j.0105-2896.2004.00116.x |url=}}</ref> Algúns tipos de fungos, chamados [[fungo radiotrófico|fungos radiotróficos]], parecen poder utilizar a melanina como [[pigmento]] que lles permite captar [[raio gamma|raios gamma]] e usar esa enerxía para biosínteses.<ref>[http://www.sciencenews.org/articles/20070526/fob5.asp Science News, Dark Power: Pigment seems to put radiation to good use], Week of May 26, 2007; Vol. 171, No. 21 , p. 325 by Davide Castelvecchi</ref><ref name="Dadachova et al.">{{Cita publicación periódica|author=Dadachova E, Bryan RA, Huang X, Moadel T, Schweitzer AD, Aisen P, Nosanchuk JD, Casadevall A.|year= 2007|title=Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi|journal=PLoS ONE|volume=2|pages=e457|pmid=17520016 | doi = 10.1371/journal.pone.0000457|issue=5|pmc=1866175|editor1-last=Rutherford|editor1-first=Julian}}</ref>

As [[pluma]]s negras dos paxaros deben a súa cor á melanina; estas plumas son degradadas moito máis facilmente polas bacterias ca as plumas brancas ou ca as que conteñen outros pigmentos como [[caroteno]]s.<ref name= grande>{{Cita publicación periódica| last= Grande | first= Juan Manuel |autor2= 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&ndash;383 | url = | doi =}}</ref>

As [[catecol melanina]]s son melaninas de plantas.

== Rutas biosintéticas ==

[[Ficheiro:L-Tyrosin phys.svg|miniatura|L-tirosina]]
[[Ficheiro:3,4-Dihydroxy-L-phenylalanin (Levodopa).svg|miniatura|L-DOPA]]
[[Ficheiro:L-Dopachinon.svg|miniatura|L-dopaquinona]]
[[Ficheiro:L-Leucodopachrom.svg|miniatura|L-leucodopacromo]]
[[Ficheiro:L-Dopachrom.svg|miniatura|L-dopacromo]]
O primeiro paso da vía biosintética das eumelaninas e feomelaninas é [[catálise|catalizado]] pola [[tirosinase]]:
:[[Tirosina]] → [[L-DOPA|DOPA]] → [[dopaquinona]]
A dopaquinona pode combinarse coa [[cisteína]] por dúas rutas dando benzotiazinas e feomelaninas
:Dopaquinona + cisteína → 5-S-cisteinildopa → intermediato benzotiazina → feomelanina

:Dopaquinona + cisteína → 2-S-cisteinildopa → intermediato benzotiazina → feomelanina

Alternativamente, a dopaquinona pode converterse en [[leucodopacromo]] e seguir dúas vías máis para dar eumelanina
:Dopaquinona → leucodopacromo → [[dopacromo]] → 5,6-dihidroxuindol-2-ácido carboxílico → quinona → eumelanina

:Dopaquinona → leucodopacromo → dopacromo → 5,6-dihidroxiindol → [[quinona]] → eumelanina

== Aparencia microscópica ==

A melanina é castaña, non refractil, e finamente granular con gránulos individuais dun diámetro de menos de 800 nanómetros. Isto diferencia a melanina doutros pigmentos comúns, como os resultantes da degradación de pigmentos sanguíneos, que son máis grandes, macizos, e refrinxentes, e cunha cor que vai do verde ao amarelo ou vermello-castaño. En zonas danadas moi pigmentadas, os agregados densos de melanina poden escurecer os detalles histolóxicos. Un efectivo decolorante da melanina é unha solución diluída de [[permanganato potásico]].

== Trastornos xenéticos e enfermidades ==
A deficiencia de melanina está asociada con varias anormalidades xenéticas e doenzas.

Hai aproximadamente dez tipos de [[albinismo oculocutáneo]] (OCA), que é principalmente un trastorno [[recesivo]] [[autosómico]] <ref>Dr. Mohammed O. Peracha, Dean Elloit, and Enrique Garcia-Valenzuela, "Occular Manifestations of Albinism" (Abstract at emedicine.com, Sept. 13, 2005).
</ref>. Certas etnias teñen unha maior incidencia de determinadas formas. por exemplo, o tipo máis común, chamado albinismo oculocutáneo de tipo 2 (OCA2), é un trastorno recesivo caracterizado por unha redución conxénita ou ausencia do pigmento melanina na pel, pelo e ollos,<ref>{{Cita web |url=http://albinism.med.umn.edu/mmm.htm |título=Oculocutaneous Albinism |data-acceso=06 de xaneiro de 2012 |urlarquivo=https://web.archive.org/web/20081223001138/http://albinism.med.umn.edu/mmm.htm |dataarquivo=23 de decembro de 2008 |urlmorta=yes }}</ref> que é especialmente frecuente entre as persoas de orixe africana. Por exemplo, nos Estados Unidos, a frecuencia estimada de OCA2 entre os afroamericanos é de 1/10.000, que contrasta coa dos norteamericanos brancos, que é de 1/36.000. Nalgunhas nacións africanas, a frecuencia do trastorno é sete veces maior, entre 1/2.000 e 1/5.000.<ref name=emedicine>[http://www.emedicine.com/oph/topic260.htm "Ocular Manifestations of Albinism"]</ref> Outra forma de albinismo, o "albinismo oculocutáneo amarelo", parece ser máis frecuente entre os [[Amish]], que son de ascendencia principalmente suíza e alemá. A xente coa variante IB xeralmente teñen o pelo e a pel brancos ao naceren, pero rapidamente desenvolven unha pigmentación normal na pel durante a infancia.<ref name=emedicine/>

O albinismo ocular afecta non só á pigmentación dos ollos, senón tamén á agudeza visual.

Tamén se está a estudar o papel que pode xogar a melanina nas síndromes de Hermansky-Pudlak e Chediak-Higashi. Na primeira prodúcese unha predisposición ás hemorraxias, fibrose pulmonar e cardiomiopatía. Na segunda son susceptibles a infeccións e poden desenvolver o mal linfofolicular maligno.<ref name=emedicine/>

A conexión entre o albinismo e a xordeira, que se dá nos homes e varios animais, non se comprende ben. Parece que ten que ver con trastornos nos [[melanocito]]s e non coa síntese de melanina. A ausencia de melanocitos na estría vascular da [[cóclea]] orixina a xordeira.<ref>{{Cita web |url=http://pages.britishlibrary.net/charles.darwin/texts/origin_6th/origin6th_01.html |título=Termination of British Library Net internet service |data-acceso=06 de xaneiro de 2012 |urlarquivo=https://web.archive.org/web/20060923014321/http://pages.britishlibrary.net/charles.darwin/texts/origin_6th/origin6th_01.html |dataarquivo=23 de setembro de 2006 |urlmorta=yes }}</ref> Nos humanos a hipopigmentación e a xordeira están asociados na pouco frecuente [[síndrome de Waardenburg]], observada predominantemente entre os indios [[Pobo hopi|hopi]] de [[América do Norte]].<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=OMIM&dopt=Detailed&tmpl=dispomimTemplate&list_uids=300700 OMIM Result]</ref><ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=606933 Omim - Tyrosinase; Tyr]</ref><ref>{{Cita publicación periódica |author=Cable J, Huszar D, Jaenisch R, Steel KP |title=Effects of mutations at the W locus (c-kit) on inner ear pigmentation and function in the mouse |journal=Pigment Cell Research |volume=7 |issue=1 |pages=17–32 |year=1994 |pmid=7521050 |doi= 10.1111/j.1600-0749.1994.tb00015.x|url=}}</ref>.

Na [[enfermidade de Parkinson]], que afecta ao funcionamento [[neuromotor]], obsérvase un descenso de neuromelanina na substancia negra e no ''locus coeruleus'' como consecuencia dunha diminución das neuronas dopaminérxicas e noradrenérxicas pigmentadas.<ref>{{Cita web |url=http://www.seniorpsychiatry.com/pages/articles/lewy.html |título=Lewy Body Disease |data-acceso=06 de xaneiro de 2012 |urlarquivo=https://web.archive.org/web/20090721054743/http://www.seniorpsychiatry.com/pages/articles/lewy.html |dataarquivo=21 de xullo de 2009 |urlmorta=yes }}</ref><ref>{{Cita publicación periódica|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>

Ademais da deficiencia de melanina, o peso molecular do [[polímero]] de melanina pode decrecer por varios factores como o [[estrés oxidativo]], exposición á luz, perturbación da súa asociación coas proteínas da matriz melanosómicas, e cambios de [[pH]] ou das concentracións locais de ións metálicos. Suxeriuse que un descenso do peso molecular ou unha diminución no grao de polimerización da ''melanina ocular'' cambia as propiedades normalmente antioxidantes do polímero en prooxidantes, o que pode causar a progresión da [[dexeneración macular]] e [[melanoma]].<ref>{{Cita publicación periódica |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 |year=2001 |pmid=11434561 |doi=10.1034/j.1600-0749.2001.140303.x |url=}}</ref>

A [[nicotina]] ten afinidade polos tecidos que conteñen melanina pola súa función precursora na síntese de melanina ou a súa unión irreversible coa melanina.<ref>King G, Yerger VB, Whembolua GL, Bendel RB, Kittles R, Moolchan ET. Link between facultative melanin and tobacco use among African Americans.(2009). Pharmacol Biochem Behav. 92(4):589-96. PMID 19268687</ref>

== Notas ==
{{Listaref|30em}}

== Véxase tamén ==
=== Outros artigos ===
* [[Albinismo]]
* [[Caroteno]]
* [[Cor da pel]]
* [[Cor do pelo]]
* [[Cor dos ollos]]
* [[Melanismo]]
* [[Melanoma maligno]]
* [[Vitamina D]]

=== Ligazóns externas ===
* [http://www.cl.cam.ac.uk/users/jgd1000/melanin.html Espectro de absorción da melanina.]
* "Link 4-Melanin 95-97," de R.A.Nicolaus,G.Scherillo ''La Melanina.Un riesame su struttura, proprietà e sistemi'', Atti della Accademia Pontaniana, Vol.XLIV,265-287, Napoli 1995.[https://web.archive.org/web/20110111075807/http://www.tightrope.it/nicolaus/melanin95.htm]

{{Control de autoridades}}

[[Categoría:Pigmentos biolóxicos]]
[[Categoría:Polímeros orgánicos]]
[[Categoría:Pel]]
[[Categoría:Compostos químicos]]