tekst: Piotr Żabicki

W jednym z eksponatów wystawy w Cogiteonie („Inwazja ze Słońca. Przenieś się na pole bitwy”, sala 1) pokazujemy reakcję obronną komórki narażonej na promieniowanie UV, a dokładniej rolę barwnika melaniny w ochronie jądra komórek naskórka. Ta reakcja bazuje na fakcie, że ziarna melaniny układają się w komórkach narażonych na promieniowanie UV nad jądrem komórkowym, tworząc swego rodzaju parasol ochronny - co żartobliwie pokazuje ilustracja. Kiedy zmienia się kąt padania szkodliwych dla jądra promieni UV, zmienia się w konsekwencji ustawienie parasola ochronnego.

Na tablicy stanowiska opisujemy to zjawisko metaforycznie, w konwencji teatralnej. Oto więc nasz ultrafioletowy dramat. Scena 1:

Wyobraź sobie, że jesteś obserwatorem nietypowej bitwy.

Jej uczestnikami są:

- Słońce – nasza gwiazda, generał armii Promyków;

- Promyki – promieniowanie słoneczne, żołnierze Słońca;

- Melaniny – cząsteczki barwnikowe odpowiadające m.in. za opaleniznę oraz kolor włosów.

>> Generał Słońce wydaje rozkazy: Moje światłe Promyki! Przed Wami zadanie: atak na jądro komórkowe. Naszym celem są komórki człowieka. Kosmiczna podróż zajmie Wam ponad 8 minut. Następnie użyjecie swojej broni – światła ultrafioletowego. Ultrafiolet zniszczy informacje genetyczne i uszkodzi DNA. Uważajcie jednak na melaniny, ochroniarzy jądra komórkowego. Są waleczne, ale brak im wytrwałości. Po pewnym czasie się poddadzą. Wykonać rozkaz!

>> Melaniny: Otwieramy parasol ochronny. Blokujemy Promyki. Nie możemy pozwolić dotrzeć światłu słonecznemu do jądra komórkowego. Są w nim zawarte zbyt cenne informacje.

>> Promyki: Atak! Bombardujemy!

>> Melaniny: Zwieramy szeregi nad jądrem komórkowym. Damy radę! Nie wiadomo, ile jeszcze wytrzymamy.

>> Promyki: Naszym sprzymierzeńcem jest czas! Im dłużej atakujemy, tym większa szansa, że uszkodzimy materiał genetyczny.

Walka trwa…

Długotrwałe opalanie zwiększa dawki przyjmowanego promieniowania UV. Jeśli atak Promyków trwa zbyt długo, potrzebne będzie dodatkowe wsparcie w postaci kremu z filtrem UV lub odrobiny cienia.

A jak sprawa wygląda ze strony naukowej? Zanim do tego przejdziemy uwaga na możliwy błąd: w eksponacie mówimy o melaninach – grupie organicznych związków chemicznych odpowiadających za pigmentację. Natomiast z melaniną mylona jest – melatonina – hormon nadzorujący zegar biologiczny w tym rytm dobowy (sen-jawa).

Melanina to substancja w organizmie, która odpowiada za ton (ciemny – jasny) i kolor włosów, oczu i skóry. Im więcej melaniny organizm wytwarza, tym ciemniejsze będą te części ciała. Substancja ta jest pochodną aminokwasu tyrozyny, a jej funkcja pigmentacyjna związana jest także z ochroną komórek przed szkodliwym promieniowaniem UV (ultrafioletowe). Taki mechanizm to fotoprotekcja i działa on tak w kontekście skóry, jak i oczu.

Melanina jest produkowana w melanocytach. Komórki te znajdują się m.in. w naskórku, w źrenicach i tęczówkach, w mózgu, w uchu wewnętrznym. Silnym bodźcem uruchamiającym produkcję jest sygnał o zwiększonym promieniowaniu UV. Melanina wytwarzana w naskórku przedostaje się do komórek, które go budują – czyli trafia do keratynocytów i układana jest w nich powierzchownie, by chronić jądro komórkowe przed UV. Wraz z obumieraniem zewnętrznych warstw keratynocytów, w górę (w stronę zewnętrzną ciała) przemieszczają się kolejne warstwy tych komórek zawierające gotową do działania melaninę.

Nasz organizm wytwarza różne rodzaje melaniny:

>> Eumelanina odpowiada za ciemne kolory skóry, oczu i włosów. Osoby o brązowych lub czarnych włosach mają różną ilość brązowej i czarnej eumelaniny. Kiedy nie ma czarnej eumelaniny i jest niewielka ilość brązowej eumelaniny, włosy są jasne (blond).

>> Feomelanina zabarwia usta, sutki i inne różowe części ciała. Jej poziom w stosunku do poziomu eumelaniny odpowiada za rude włosy.

>> Neuromelanina odpowiada za zabarwienie neuronów wewnątrz organizmu.

Kiedy spędzamy czas na słońcu ciało produkuje więcej melaniny - a ta chroni materiał genetyczny przechowywany w komórkach. Jednak melanina nie jest substancją zapewniająca całkowitą ochronę – wraz z długością i intensywnością promieniowania jej zdolności ochrony zmniejszają się, co czasem prowadzić może do poparzeń oraz generujących nowotwory (nie chodzi zawsze o nowotwory złośliwe) zmian w komórkach.

Z nieodpowiednią produkcją melaniny związane są różnorodne zaburzenia, np. bielactwo to choroba, która powoduje utratę koloru skóry, co skutkuje pojawieniem się białych plam. Występuje, gdy melanocyty są niszczone przez własny układ odpornościowy. Pokrewnym z nim jest albinizm. Osoby z albinizmem mają bladą skórę, białe włosy i jasne oczy – w ich ciele nie ma lub jest niewiele melaniny. W przypadku albinizmu istotne jest też zwiększone ryzyko uszkodzenia wzroku. Niektórzy ludzie wytwarzają nadmiar melaniny. To zjawisko nazywa się hiperpigmentacją. Ludzie tacy zazwyczaj mają plamy na skórze, które są ciemniejsze niż otaczająca je skóra, mają też więcej znamion, piegów itp. wytworów skóry.

Chociaż wielu producentów twierdzi, że ich leki i kosmetyki potrafią zwiększać poziom melaniny, nie ma żadnych badań, które jednoznacznie potwierdzałyby ich skuteczność. Istnieje również powszechne błędne przekonanie, że opalanie jest bezpiecznym sposobem na zwiększenie ilości melaniny. W rzeczywistości praktyka ta wpływa na zwiększenia ryzyka zmian nowotworowych.

• "Melanin. Overview" -my.clevelandclinic.org/health/body/22615-melanin
• "Biochemistry, Melanin" www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459156/