2. ВСЕ ПРО МЕЛАНІН

2.    ВСЕ ПРО МЕЛАНІН

2.1.                    МЕЛАНІН В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ

Меланіни – нерозчинні полімери, продукти окисних перетворень амінокислоти тирозину.

У людини існують три основні типи меланінів: еумеланіни, феомеланіни та нейромеланіни. Еумеланіни зустрічаються найчастіше; можуть мати коричневе або чорне забарвлення. Феомеланіни мають червоне забарвлення, вони надають характерного рожевого або червоного кольору губам, соскам, статевим органам. Волосся, що містить феомеланін, матиме рудий колір.

 Нейромеланін виявляється в мозку в чорній субстанції Substantia nigra, яка є скупченням нервових клітин. Клітини цієї субстанції багаті на нейромеланін, який і надає їй характерного темного кольору. Функції їх досі невідомі. За сучасними уявленнями пігмент має антиоксидантну властивість. Було встановлено, що при хворобі Паркінсона у головному мозку відбувається активне зниження концентрації дофамінегричних нейронів, нейромеланіну. У результаті простежується зв'язок розвитку цього захворювання з нейродеградацією пігменту у мозку.

Меланін в організмі людини міститься в шкірі, волосяних фолікулах, у головному та спинному мозку, мозковій речовині надниркових залоз, райдужній оболонці ока та внутрішньому вусі.

Меланін захищає людину від сонячного удару, ультрафіолетового, рентгенівського та гамма-випромінювання. Меланін, розташований у шкірі людини, перешкоджає проникненню радіації та пошкодженню чутливих внутрішніх структур.

Меланоцити – клітини, що синтезують меланін. Під час впливу на шкіру ультрафіолетового випромінювання кількість меланоцитів збільшується. Показово, що в осіб негроїдної раси кількість меланоцитів практично не відрізняється від білошкірих людей.

Внаслідок повторної стимуляції меланоцитів ультрафіолетом виникає гіперпігментація (засмага) шкіри.

Колір шкіри різний у різних груп народів Землі, і цьому заснована расова класифікація. Топографічні відмінності у   кольорі шкіри пов'язані з різною інтенсивністю ультрафіолетового випромінювання: темношкірі народи населяють регіони Землі з високим рівнем ультрафіолетової радіації, тоді як у помірному поясі колір шкіри у населення світліший. Більше смаглявий колір шкіри у народів арктичного поясу пояснюється тим, що в зимовий час інтенсивність ультрафіолетового випромінювання в цьому регіоні дуже висока.

Процес утворення меланіну в організмі людини докладно  описано професором біохімії із Франції – Жаком Крю, професором  з Німеччини – Кустером та радянським доктором – Можаром Б. С.

Захищаючи клітини епідермісу від мутагенного впливу ультрафіолетових променів, меланін опосередковано захищає його від виникнення злоякісних пухлин. Також захисну дію меланіни надають при інфрачервоному та рентгенівському випромінюванні

Також меланін оберігає ДНК інформацію від мутагенного впливу сонячних променів. Тому пігмент розташовується біля ядра клітини і служить протектором, який відбиває та поглинає сонячні промені.

Нестача меланіну в органах і тканинах може призводити до таких патологій, як хвороба Паркінсона, вітіліго, альбінізм та ін.

Надмірне навантаження на меланоцити і шкіру в цілому сонячним світлом і ультрафіолетовими променями веде до перенапруги, а потім і зриву бар'єрно-захисних властивостей меланогенезу, порушення міжклітинних взаємодій у шкірі, мутацій генома клітин шкіри і в результаті - до передчасного старіння шкіри.

Меланіни природного мікробного, рослинного та тваринного походження, нерозчинні у воді, постійно надходять в організм людини з різними продуктами харчування. Багатовіковий досвід людства показує, що такі речовини безпечні як харчові продукти. Досить відзначити, що вони є складовою шоколаду, гречки, чорного хліба, чорних грибів, напоїв типу кока-кола та інших.

Стимулюють утворення меланінів вітаміни В1 та В2.

2.2.                    ФУНКЦІЯ МЕЛАНІНІВ (3 ПЛЮСИ)

Давайте розберемося у корисних функціях меланінів, щоб краще розуміти, що це таке:

1.                 Пігменти підтримують бар'єрно-захисні функції шкіри. Вони поглинають ультрафіолет, зв'язують катіони, аніони, хелатують (захоплюють, пов'язують) прооксидантні іони металів (марганець, хром, мідь, ртуть, свинець). При поглинанні світла під впливом даного пігменту енергія частково перетворюється на тепло, частково витрачається на фотохімічні реакції.

2.                 Крім оптичного захисту, вони пригнічують дію вільнорадикальних реакцій у клітинах, надають антиоксидантну дію. Вони дезактивують вільні радикали, які утворюються після опромінення іонізуючим, ультрафіолетовим випромінюванням.

3.                 Пігменти беруть участь у ліквідації впливу стресу, є складовою імунітету. Меланін заспокійливо діє на нервову систему і є речовиною, що підвищує настрій, самопочуття, здатне підняти життєвий тонус.

2.3.                     ВЛАСТИВОСТІ МЕЛАНІНІВ

Особливі властивості меланінів, які роблять їх схожими на молекулярні сита та іонообмінні смоли, їх висока електронно-акцепторна здатність, наявність стабільних вільних радикалів у високих концентраціях та яскраво виражені напівпровідникові властивості дозволяють успішно використовувати меланіни в медицині.

Завдяки особливостям меланінів, які роблять їх схожими на молекулярні сита та йонообмінні смоли, здатності зворотно окислюватися та відновлюватися – забезпечується захист організму від агресивного зовнішнього середовища. Меланін є одним із найпотужніших антиоксидантів (концентрація парамагнітних центрів 8⋅10²⁴ спін/г). 

Меланін сорбує, хелатує важкі метали, різко обмежуючи їх токсичну активність, захоплює також різноманітні токсичні продукти, метаболіти та фармакологічні препарати.

Молекулі меланіну здатні ефективно проводити ключові процеси кліткового метаболізму. Їм відводиться роль універсальних протекторів під час впливу на клітину фізико-хімічних факторів мутогенного та канцерогенного походження. Всі ці дивовижні якості роблять меланіни дуже привабливими для використання їх як основних діючих субстанцій фармацевтичних препаратів.

Крім того, меланіни, що найголовніше, є природними ефекторами і тому мають високу спорідненість до основних метаболічних систем клітини.

Захисна дія меланіну від іонізуючої радіації переконливо доведена численними експерементальними роботами.

Є підтвердження можливості меланіну знижувати накопичення радіонуклідів в організмі. Меланін можна використовувати як лікувальний та радіопротекторний засіб при променевих ураженнях.

Радіозахисний ефект меланіну, виділеного з грибка Gliocephalotrichum був відзначений дослідниками у 2012 р і визначений як радіопротектор, що модулює імунну систему та підвищує виживання, що запобігає окислювальному стресу. Було  з’ясовано, що найкращі ефекти досягаються при використанні меланіну у розчиненому вигляді.

У пігментній оболонці ока присутність меланіну перешкоджає багаторазовому внутрішньому відображенню світла та захищає світлочутливі клітини сітківки, зорові пігменти від атаки активних форм кисню, знебарвлення та руйнування.

До захисних ефектів меланіну відноситься і його деяка здатність перешкоджати у певному обсязі розсіюванню тепла, що міститься в організмі. Тому люди з підвищеною пігментацією шкіри менше страждають від холоду, ніж альбіноси.

Меланіни здатні легко адаптуватися до систем транспорту через клітинну мембрану. Крім того, під час використання натуральних компонентів не порушується регулювання клітинного метаболізму.

2.4.                    ВЛАСТИВОСТІ РОСЛИННОГО МЕЛАНІНУ

Процес утворення меланіну у рослин докладно описно професорами біохімії – Ендрюсом та Прідамом. А у грибів – група вчених під керівництвом Н. Н. Жданової.

Рослинний меланін є одним із найпотужніших антиоксидантів (концентрація парамагнітних центрів 6-9,8*10¹⁹ спін/г).

Розчинні форми меланіну за умови потрапляння в організм можуть виконувати транспортну функцію, що сприяє  перенесенню важливих метаболітів. Зокрема, привертає увагу здатність меланіну долати гематоенцефалічний бар'єр, транспортуючи речовини, які не здатні переходити через цей бар'єр самостійно.

Природні меланіни мають високу специфічність до окремих систем клітинного обміну і здатні легко адаптуватися до систем транспорту через клітинну мембрану. Крім того, при використанні натуральних компонентів не порушується регулювання клітинного метаболізму.

Колектив авторів Інституту експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України у зоні впливу аварії на ЧАЕС (м.Чорнобиль) вивчали захисну дію від радіації шляхом застосування меланіну грибного походження.

Згідно з дослідженнями Мосе І. Б. та ін. (Інститут генетики та цитології НАН Білорусі, Мінськ), Жаворонков Л. П. та ін. (Медичний радіологічний науковий центр РАМН, Обнінськ) меланін є унікальною основою засобу профілактики генетичних та онтогенетичних наслідків опромінення. Особлива цінність досліджень названих вчених у тому, що досліди проводили in vivo. Меланін знижує накопичення радіонуклідів в організмі (активний сорбент урану та трансуранових елементів).

2.5.                    ТЕРАПЕВТИЧНА ДІЯ МЕЛАНІНУ

Натуральний меланін із гриба чага та Nadsoniella nigra [146]; має такі властивості:

•         антиоксидант [4, 30, 31, 33, 42, 43, 58, 62, 66, 68, 75, 93, 94, 100, 101, 102, 111, 113, 127, 133, 137, 138];

•         детокс- виводить з організму важкі метали та токсини [115, 119, 120, 131];

•         антимутагенна дія [38, 104, 105, 111, 115, 134];

•         захищає ДНК клітин від вільних радикалів [3, 100, 101, 102, 115, 117, 123, 126, 130, 134];

•         онкопротектор - меланін може гальмувати розвиток ракової пухлини та запобігати поширенню метастаз [4, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 34, 45, 48, 49, 50, 51, 54, 55, 56, 57, 61, 66, 67, 72, 74, 79, 81, 86, 90, 91, 111, 119, 130, 131, 132, 133, 138];

•         фотопротектор [97, 98, 99, 115, 123, 129];

•         радіопротектор, у тому числі при променевій терапії [90, 97, 98, 99, 115, 121, 122, 123, 127];

•         стрес-протектор [103, 115, 116, 135,136, 145];

•         адаптоген [123, 127];

•         нейропротектор – під час лікування інсульту водорозчинний меланін позитивно впливає на самопочуття хворого [115, 126, 127, 130, 136];

•         загальнозміцнюючий засіб [123, 127, 130, 131];

•         підвищує розумову та фізичну працездатність [35, 87, 124, 130];

•         посилює імунний захист організму [70, 78, 111, 127, 131];

•         нормалізує гематологічний статус [123, 126, 130, 131];

•         антидіабетична активність – здатний регулювати перепади цукру в крові [1, 53, 76, 89, 130];

•         гіпоглікемічна властивість [9, 32, 45, 54, 69, 76, 80, 86, 130];

•         гепатопротекторна дія - використовується для нормалізації роботи печінки та підшлункової залози [8, 40, 145];

•         виражені гастропротективні властивості - усуває виразкову хворобу шлунка [123, 130, 131];

•         має власний аналгетичний ефект [100, 111, 129, 131];

•         підвищує проникність тканин для лікарських та косметичних препаратів - «провідник діючих речовин» [100]; 

•         регенеративне: активізує фактор росту ендотелію, сприяє відновленню ендотелію судин, відповідно до швидкого загоєння ранових поверхонь [93, 100, 129, 130,140];

•         має заспокійливу дію при запальних та алергічних реакціях шкіри [39, 85, 125];

•         протинабрякове [100, 130];

•         протизапальне [4, 28, 41, 61, 65, 77, 100, 111, 130];

•         місцева протизапальна дія, у тому числі у стоматології при запаленні пародонту [2, 4, 6, 15, 18, 93, 117, 118, 130];

•         спазмолітична властивість [111, 130];

•         натуральний пребіотик та пробіотик [110, 128, 142];

•         відновлює мікробіоценоз піхви [10];

•         власна зволожуюча дія [125];

•         противірусне: діє на віруси – грипу А (H3N2), птахів (H5N1), простого герпесу 1 та 2 типу, ВПЛ, ВІЛ-1, осповакцини [14, 17, 21, 71, 73, 96, 109, 111, 126, 130, 141];

•         антимікробне [24, 109, 130];

•         антибактеріальне [143];

•         протигрибкова дія [110, 130];

•         не мають кумулятивних властивостей [115, 127, 139];

•         не токсичний [9, 111, 116, 123, 127];

•         протипоказаний при застосуванні фіто-отрут [9, 130]  (это – красным и в рамку)

•         особенно полезен растительный экстракт для нормализации гормональной активности щитовидной железы;