Melanina

La melanina, o più propriamente le melanine, dal greco antico μέλας (mèlas = nero), sono pigmenti neri bruni o rossastri appartenenti a diverse classi di composti chimici. Le melanine propriamente dette e più conosciute, sono molecole biologiche diffuse in animali vegetali, con diverse funzioni, la più nota, ma non l’unica delle quali è quella propriamente pigmentaria, cioè atta al conferire alla struttura una colorazione propria. La forma più comune di melanina biologica, deriva dal metabolismo dell’amminoacido tirosina ed è un polimero di uno o due molecole di monomeri: indolochinone, e acido dicarbossilico del diidrossiindolo. Negli esseri umani, la melanina è nella pelle, nei capelli e nel tessuto pigmentato che è posto sotto l’iride, nel midollo e nella zona reticularis della ghiandola surrenale, nello stria vascularis dell’orecchio interno e nel pigmento di alcuni tipi di neuroni situati nel locus coeruleus, nel Ponte di Varolio, nel nucleo motore del nervo vago e nella substantia nigra del sistema nervoso centrale. La melanina è la determinante primaria del colore della pelle umana. La melanina dermale è prodotta dai melanociti che sono nella parte basale dell’epidermide, che la producono quando sono esposti alla luce ed in particolare alla radiazione ultravioletta (UV) nel campo da 380 a 410 nanometri (UVA), presente in natura principalmente nello spettro della luce solare, grazie alla mediazione dei neuroni del sistema nervoso. Anche se tutti gli esseri umani possiedono una concentrazione generalmente simile di melanociti nella pelle, l’attività dei melanociti è differente in individui appartenenti a diverse popolazioni esprimendo più frequentemente o meno frequentemente i geni melanina-produttori, conferendo con ciò una maggiore o minore concentrazione di melanina nella pelle e quindi una diversa pigmentazione. Alcuni individui sia di animali che umani hanno pochissima o nessuna melanina nella loro epidermide, una condizione nota come albinismo. La melanina è l’agente che protegge la vita dagli effetti dannosi della radiazione ultravioletta solare. Effettivamente la fotoprotezione della pelle umana è ottenuta mediante una efficiente conversione interna da parte di DNA, proteine e melanina, un processo fotochimico che converte l’energia dei fotoni UV in piccole quantità di calore, assolutamente innocua. Se l’energia dei fotoni dei raggi UV non venisse trasformata in calore, quindi porterebbe ad una generazione di radicali liberi o altre specie reattive dannose (ad esempio ossigeno atomico, o radicali idrossili). La melanina naturale ha una resa quantistica (percentuale di molecole che partecipano al processo di conversione energetica) superiore al 99%, molto più elevata, per esempio, dei filtri solari sintetici. Negli umani le forme più frequenti di melanina sono: Eumelanina. La natura precisa della struttura molecolare della eumelanina è oggetto di studio. fondamentalmente è però composta da polimeri del 5,6-diidrossiindolo (DHI) e dell’acido 5,6-diidrossiindolo-2-carbossilico (DHICA). L’eumelanina esiste nei capelli di colori grigio, nero, giallo, e marrone. Negli esseri umani, è più abbondante in persone con pelle scura. Ci sono due tipi diversi di eumelanina, che si distinguono per il loro modo di formare legami polimerici. I due tipi sono comunemente indicati come eumelanina nera ed eumelanina marrone o bruna. In assenza di altre cause una piccola quantità di eumelanina nera causa i capelli grigi, mentre una piccola quantità di eumelanina marrone rende i capelli di colore giallo (biondo). Feomelanina si denomina invece un altro pigmento, rosso, che si trova anche nella pelle e nei capelli sia in individui di pelle chiara che scura. In generale le donne hanno più feomelanina degli uomini, e, quindi, la loro pelle è generalmente più rosata. La molecola conferisce un colore di tonalità dal rosa al rosso e, quindi, si trova in grandi quantità in particolare in soggetti dai capelli rossi. La feomelanina è particolarmente concentrata nelle mucose. Chimicamente, la feomelanina differisce dall’eumelanina per la presenza nell’oligomero di benzotiazina , invece di DHI e DHICA quando oltre alla tirosina è presente l’aminoacido L-cisteina. Analogamente alla precedente, per la diversità dei legami polimerici possibili, anche la feomelanina è presente in due tipi: rossa e gialla. Neuromelanina è infine il pigmento scuro presente nei neuroni. «  Occorre un fatto curioso: i gatti bianchi, se hanno gli occhi blu, sono quasi sempre sordi.  » Allomelanine vengono chiamate cumulativamente le melanine naturali non di origine animale. I precursori sono composti non azotati. Tra di esse l’aspergillina di origine fungina (dalle spore di Aspergillus niger e da non confondere con omonimi antibatterici), e gli acidi umici di origine vegetale, e presenti in terreni, torbe e carboni. Gli acidi umici sono essenzialmente polifenoli ed hanno la capacità di celare il Ferro ed altri metalli.