Melanin - Altmeyers Enzyklopädie - Fachbereich Dermatologie (2024)

Autoren: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer, Dr. med. S. Leah Schröder-Bergmann

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Zuletzt aktualisiert am: 20.08.2024

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Synonym(e)

Hautpigment; Melanogenese; melanogenesis

Definition

Melanine (von griech. melas = schwarz, düster) sind braune oder schwarze Pigmente (Farbstoffe), die durch die enzymatische Oxidation des Tyrosins entstehen (enzymatische Bräunung). Sie bewirken beim Menschen die Pigmentierung, d.h.die Färbung von Haut, Haaren oder Augen. Melanine kommen vor allem in Wirbeltieren und Insekten, als Farbstoff in der Tinte von Tintenfischen und sehr selten auch in Mikroorganismen und Pflanzen vor. Der Melaningehalt in den einzelnen Hauttypen schwankt erheblich zwischen 17,9 und 72,3%.

Allgemeine Information

Gebildet wird Melanin bei Wirbeltieren in denMelanozyten der Haut und in der Netzhaut des Auges. Melanin bestimmt maßgeblichHaut- und Haarfarbe sowie das individuelle Melanomrisiko. Es tritt beim Menschen v.a. in zwei Varianten auf:

  • Braun/schwärzlich (Eumelanin)
  • Hell-gelblich (Phäomelanin).

Es gibt jedoch auch andersfarbige, chemisch gut definierte Varianten (Trichrome).

Das Ausmaß der Melaninsynthese wird durch das Gen für den Melanocortinrezeptor 1 (MC1R) festgelegt. Das MC1R-Genist beim Menschen auf dem Chromosom 16, Genlokus q24.3 kodiert.

Für die Melaninsynthese sind 3 Schlüsselenzyme von Bedeutung:

Die Tyrosinase ist das Schlüsselenzym bei der Melaninproduktion. Sie katalysiert zwei unterschiedliche Reaktionen. Zuerst wandelt sie Tyrosin in Dopa um und dann Dopa in DOPAchinon. Die Melaninsyntheserate wird größtenteils von Systemen gesteuert, die die Produktion und Aktivität der Tyrosinase regeln. Der Syntheseprozess läuft im rauen endoplasmatischen Retikulum und im Golgi Apparat derMelanozyten ab. DOPAchinon wird oxidiert und zu Phäomelanin polymerisiert.

Dopachromtautomerase (s.u. DCT-Gen) ist ein Enzym, das DOPAchrom in DHI-2-Carbonsäure (DHI-carboxylic-acid = DHICA) überführt und in einem weiteren Schritt in das Polymerisationsprodukt Eumelanin überführt.

Tyrosinase-verwandtes-Protein(tyrosinase-related-protein-1 = TYRP1) ist ein für den Transport von Tyrosin zu den Melanosomen entscheidendes Enzym

Nach der Synthese wird Melanin in intrazellulären Granula gespeichert, den Melanosomen. Melanosomen sind intrazelluläre, lysosomenähnliche Organellen, in denen Melaninpigmente synthetisiert und gespeichert werden bevor sie über die Dendriten der Melanozytgen an die umliegenden Keratinozyten verteilt werden. Ein Melanozyt ist mit rund 36 Keratinozyten konnektiert und bildet mit diesen zusammen eine Melanozyten/Keratinozyten-Einheit (epidermale Melanineinheit).Die Größe dieser Granula variiert abhängig vom Pigmentierungstyp. Sie sind um so größer, je dunkler die Haut pigmentiert ist.

Die Reifung der Melanosomen erfolgt in den Melanozyten in 4 Stufen. Für die Umwandlung der Stufe I Melanosomen in Stufe II Melanosomen ist das StrukturproteinMART1 zwingend notwendig.

Melanin bildet sich in der Haut vermehrt bei Sonneneinstrahlung (s.u.Chromophore) und dient als Lichtschutz vor dem schädlichen Einfluss der UV-Strahlung. Weiterhin wird die Proliferation und Differenzierung von Melanozyten und damit von Melanin durch Wachstumsfaktoren gesteigert, die von Keratinozyten und Fibroblasten der Haut gebildet werden. Antagonistisch wirkt dasDickkopf-1 Protein (DKK-1) über den WNT/beta-Catein-Signalweg (s.u.Catenine), das in großen Mengen in den Fibroblasten der Handflächen produziert wird.

Der Pigmentphänotyp selbst unterliegt einem komplexen genetischen Programm. Im Wesentlichen wird diePigmentierung durch das Melanocortin-1-Rezeptor (MC1R)-Gen gesteuert, das seinerseits denMC1-Rezeptor kodiert, ein Rezeptor, der an ein G-Protein (Guaninnukleotide-bindende Proteine) an der Oberfläche der Melanozyten gekoppelt ist. Die Regulation von MC1-R erfolgt einerseits über die stimulierenden hypophysären Hormone. In erster Linie wird dasMC1-Rezeptorprotein über dasMelanozyten-stimulierendes Hormon (MSH), über beta-Lipotropin und ACTH stimuliert, die ihrerseits aus dem Vorläuferhormon Proopiomelanocortinabgespaltet werden ( Clark AJ 2016).

Durch genetische Veranlagung bzw. durch im Laufe der Zeit erworbene genetische Schäden kann die Synthese des Melanins gestört sein. Ist die Produktion blockiert, so fehlen auch die Farbstoffe in Haut und Augen, wodurch unterschiedlich geartete Pigmentdefekte auftreten können (s.u.Depigmentierung). Eine analog induzierte Überproduktion von Melanin führt zu dem pathologischen Zustand derHyperpigmentierung.

Hinweis(e)

Das Antidiabetikum Metformin hemmt in vitrowie auch in vivo die Melanogenese (durch Herunterregulierung des cAMP). Die Untersuchungen legen nahe, dass Metformin auch in der topischen Behandlung von Hyperpigmentierungen eingesetzt werden kann. Auch Glutathion scheint die eumelanotische Melanogenese zu reduzieren.

Literatur

Für Zugriff auf PubMed Studien mit nur einem Klick empfehlen wir Melanin - Altmeyers Enzyklopädie - Fachbereich Dermatologie (1) Kopernio

  1. Brenner M et al. (2010) Grundlagen der Hautpigmentierung. Hautarzt 61: 554-560
  2. Clark AJ (2016) 60 YEARS OF POMC: The proopiomelanocortin gene: discovery, deletion and disease. J Mol Endocrinol 56:T27-37.
  3. Giehl K et al. (2010) Genetisch bedingte Pigmentstörungen. Hautarzt 61: 567-577
  4. Lehraiki A et al. (2014) Inhibition of melanogenesis by the antidiabetic metformin. J Invest Dermatol 134:2589-2597

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Zuletzt aktualisiert am: 20.08.2024

Autoren: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer Dr. med. S. Leah Schröder-Bergmann

Melanin - Altmeyers Enzyklopädie - Fachbereich Dermatologie (2024)

FAQs

Welches Organ produziert Melanin? ›

Die Haut besteht aus mehreren Schichten (Epidermis, Dermis und Subcutis), in denen sich unterschiedliche Zellen befinden. Die Melanozyten, welche in der Basalmembran – der Verbindung zwischen Epidermis und Dermis – liegen, haben die Funktion, Melanin zu bilden. Die Melanin-Produktion nennt man auch Melanogenese.

Was macht Melanin in der Haut? ›

Das Melanin schützt die Haut, indem es die auf die Haut auftreffende Lichtenergie in Wärmeenergie umwandelt. Durch diese Umwandlung verhindert das Hautpigment, dass die DNA der Zellen durch gefährliche UV-Strahlung geschädigt oder sogar zerstört wird. Die Haut wird durch das Melanin gleichmässig gebräunt.

Was zerstört Melanin? ›

Lasertherapien. Laserbehandlungen empfehlen sich nur bei tiefer liegenden Hyperpigmentierungen. Das Melanin absorbiert die Wellenlänge des Lasers, wodurch die pigmentierten Zellen zerstört werden. Mit den Zellen verschwinden auch die Farbpigmente, die für die Färbung der Pigmentflecken verantwortlich sind.

Wo bekommt man Melanin? ›

Gebildet wird Melanin bei Wirbeltieren in den Melanozyten der Haut sowie in der Aderhaut und Iris des Auges. Beim Menschen und anderen Primaten kommt Neuromelanin, dessen dortige Funktion unklar ist, in der Substantia nigra des Gehirns vor.

Was regt die Melaninproduktion an? ›

Das bekannteste von allen ist sicherlich das Beta-Carotin. Es ist die Vorläufer des Vitamin A, das die Produktion von Melanin anregt und hilft, die aggressive Wirkung des Sonnenlichts auf die Haut zu minimieren.

Wie überprüft man den Melaninspiegel in der Haut? ›

WARUM UND WIE KANN MELANIN AUF DER HAUT GEMESSEN WERDEN? Melanin kann mittels Spektrophotometrie gemessen werden – einer standardmäßigen und kostengünstigen Methode zur Messung von Melanin mithilfe eines Lichtstrahls. Diese Technologie berechnet Melanin durch Messung der Lichtabsorption und -reflexion. Zunächst wird eine Sonde auf eine Probe gelegt und sendet Licht in drei Wellenlängen aus.

Was passiert bei zu viel Melanin? ›

Bei einer Pigmentstörung kommt es entweder zu einer vermehrten oder einer verminderten Melaninbildung. Das Resultat von zu viel Melanin sind dunkle, bräunliche, rötliche oder gelbliche / ockerfarbene Flecken, dies wird auch als Hyperpigmentierung bezeichnet.

Wie bekomme ich Melanin weg? ›

Speziell Zitronensäure gilt als Wundermittel, um Pigmentflecken im Gesicht zu entfernen. In Zitrusfrüchten ist nämlich das Enzym Tyrosinase enthalten. Dieses steuert die Produktion von Melanin. Das enthaltene Vitamin C unterstützt den Körper zusätzlich dabei, die Pigmente abzubauen.

Kann sich Melanin zurückbilden? ›

Eine Schwangerschaft oder die Einnahme hormoneller Verhütungsmittel können für eine veränderte Melanin-Produktion verantwortlich sein. Die Verfärbungen treten dann vorwiegend im Gesicht auf und können sich zurückbilden, wenn der Östrogen-Spiegel wieder auf ein normales Level sinkt.

Welches Vitamin für Melanin? ›

Vitamin C hemmt außerdem die Bildung von Melanin, dem braunen Hautfarbstoff, der für Pigment- und Altersflecken verantwortlich ist. Dadurch wirkt es aufhellend und führt so zu einem ebenmäßigeren Hautbild.

Welches Essen fördert Melanin? ›

Karotten und Tomaten liefern Beta-Carotin – ein Stoff, der vom Körper in Vitamin A umgewandelt wird, welches wiederum die Bildung von Melanin stimuliert. Konsumieren Sie Lebensmittel, die über Vitamin B12, B6 und B8 verfügen wie Rindfleisch, Thunfisch, Käse und Joghurt.

Welche Lebensmittel erhöhen den Melaningehalt der Haut? ›

Anekdotische Beweise deuten jedoch darauf hin, dass Vitamin C den Melaninspiegel erhöhen könnte. Der Verzehr von Vitamin-C-reichen Lebensmitteln wie Zitrusfrüchten, Beeren und grünem Blattgemüse kann die Melaninproduktion optimieren. Die Einnahme eines Vitamin-C-Präparats kann ebenfalls hilfreich sein.

Wie kann man den Melaninspiegel im Körper erhöhen? ›

Sonneneinstrahlung : Sonneneinstrahlung ist eine natürliche Möglichkeit, die Melaninproduktion zu steigern. Die ultraviolette (UV-)Strahlung der Sonne bewirkt die Bildung von Melanin in Ihrer Haut als Abwehrmechanismus. Um Sonnenbrand und Hautschäden vorzubeugen, ist es wichtig, die Sonneneinstrahlung während der stärksten Stunden zu minimieren und Sonnenschutzmittel zu verwenden.

Was bringt ein Melanin-Booster? ›

Stärkt die Hautschutzbarriere, aktiviert Melaninproduktion für natürliche Bräune ohne UVB-Strahlung. Langanhaltende, intensive Feuchtigkeit. Für Sonnenekzeme und -allergien geeignet.

Welche Zellen stellen Melanin her? ›

Beispiele dafür sind Sommersprossen, Altersflecken (Lentigines) und Melasmen. Melanin wird von speziellen Zellen, sogenannten Melanozyten, gebildet. Die Melanozyten befinden sich in der tiefsten der äußeren Hautschichten, der sog.

Wie wird Melanin in der Haut produziert? ›

Das Pigment Melanin wird in Melanosomen von Melanozyten in einem komplexen Prozess namens Melanogenese produziert . Der Melanozyt interagiert mit endokrinen, immunologischen, entzündlichen und zentralen Nervensystemen und seine Aktivität wird auch durch äußere Faktoren wie ultraviolette Strahlung und Medikamente reguliert.

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