La regolazione della pigmentazione della Pelle. Abstract: Il colore della pelle è tra le prime cose che notiamo nelle altre persone. Questo nel corso della storia ha portato a discriminazioni e diffidenze per le persone dalla pelle scura. Ovviamente non analizzeremo questo aspetto del colore della pelle. Ci soffermeremo invece sul aspetto biologico della questione. Il perché alcuni individui hanno la pelle più scura o più chiara a seconda della razza, e perché la pelle è “colorata”. Discussione: Tra le cellule dell’epidermide vi è una popolazione cellulare responsabile della pigmentazione della pelle, i melanociti. Queste cellule,seconde per numero solo ad i cheratinociti dello stato corneo della pelle, sono disposte sulla membrana basale dell’epidermide. Con un rapporto di circa di 1/10 con le altre cellule basali ,queste cellule presentano dei prolungamenti che la mettono in comunicazione con circa 40 cellule epidermiche. I melanociti sono in grado di sintetizzare i melanosomi,vescicole cellulari che contengono Melanina (dal greco Nero). Risulta utile sapere per avere un buon quadro di insieme che non è tanto la presenza della melanina la responsabile del colore della pelle,la pigmentazione ivece è data dalla disposizione e dalla combinazione di melanina ed elementi cellulari degli strati superiori dell epidermide, da qui nasce il paradosso di Szabo: due persone,una con pelle scura ed una con pelle chiara,hanno la stessa quantità di Melanociti,melanosomi e melanina,cio che cambia è la loro disposizione spaziale.1 Com’è fatta la Melanina? Ad oggi sono stati scoperti più di 125 geni che regolano la pigmentazione della pelle. E’ importante sapere che la biogenesi della melanina comprende vari enzimi,tra i più importanti ricordiamo le TYR,tyrp1 e le DCT (facenti parte della famiglia delle tirosinasi). Un difetto dell’enzima TYR è uno dei maggiori responsabili dell’albinismo. L’azione di questo enzima è di idrossilare il DOPA (3,4 diidrossifenilanalina) in DOPAquinone il quale degrada spontaneamente in DOPAcromo. Questo acido carbossilico degrada spontaneamente in DHI il quale si ossida rapidamente dando luogo a molecole ad alto peso molecolare dal colore scuro(DHI melanina od eumelanina). Tuttavia se è presente una tautomerasi del DOPAcromo questo sarà tautomerizzato senza la perdita dell acido carbossilico dando vita al DHICA e quindi alla DHICA-melanina (Feomelanina),la quale è più chiara rispetto alla melanina DHI. Bisogna fare una distinzione tra una pigmentazione COSTITUTIVA ed una pigmentazione FACOLTATIVA. Come già accennato prima,nella pigmentazione costitutiva,dati due individui,uno chiaro e l'altro scuro, hanno la stessa quantità di Melanina,ciò che varia è la disposizione dei melanosomi. Addensati nella regione perinucleare e piccoli nei soggetti chiari, sparsi tra le cellule e grandi nei soggetti scuri. La pigmentazione costitutiva è quella che da il colore alla nostra “carnagione”. La pigmentazione della nostra pelle è quindi data fenotipicamente da una particolare proteina,la recettrice della MELANOCORTINA 1,la quale regola la qualità della melanina prodotta2. Questa proteina è controllata dai suoi agonisti, due ormoni, l ACTH (ormone adenocorticotropo) e l MSH (ormone Melanotropo). Detto questo analizziamo anche la pigmentazione FACOLTATIVA. I soggetti chiari,se sottoposti direttamente alla luce del sole ed ai raggi UV hanno un incremento della funzionalità dei melanociti. Si è visto infatti che di norma i melanociti giacciono sulla membrana basale dell epidermide,con bassa attività e proliferazione e grazie all espressione di Bcl2 risultano anche essere resistenti all apoptosi.3 Non appena invece sottoponiamo la nostra pelle direttamente ai raggi solari sia la proliferazione,sia l’attività dei melanociti aumenta. Il risultato è apprezzabile a tutti,specialmente in estate, e tale fenomeno è conosciuto con il nome di “abbronzaura”,ovvero nient’altro che un meccanismo di difesa della nostra pelle contro i raggi UV. Questi se non avessero l ostacolo della melanina potrebbero portare a mutazioni del DNA,danni come i dimeri di pirimidina, e quindi ai cancri della pelle come i melanomi. Per questo i soggetti affetti da albinismo hanno un rischio molto maggiore di contrarre un cancro della pelle. In che modo i raggi UV causano una maggiore attività dei melanociti? I raggi UV fanno aumentare la trascrizione del gene della proteina MITF (il maggior responsabile del regolatore della pigmentazione.)La presenza a monte di questa proteina causa a valle la proliferazione di altre proteine melanogenetiche quali MART1,TYR,TRP1 e DCT4 le quali aumentano la produzione di melanina.resta ignoto invece il meccanismo che decide la produzione di Eu o Feomelanina. Disturbi: talvolta qualcosa nella regolazione della pigmentazione va storto,tanti possono essere i motivi di questi errori. Le TYR funzionano perfettamente solo se all interno della cellula il pH è ottimale. Variazioni del pH possono portare ad un difetto di distribuzione delle proteine melanosomiali. Un difetto delle TYR porta a quella patologia della pigmentazione conosciuta con il nome di albinismo( dal Lat. Albus= bianco). I soggetti affetti da albinismo presentano un colorito bianchissimo,capelli bianchi ed occhi rossi. Si conoscono vari tipi di albinismo ma tutti dipendono da disfunzioni che colpiscono l’enzima TYR. Conclusioni: La regolazione artificiale della pigmentazione della pelle è un obiettivo agognato in vari campi di ricerca. Da quella cosmetica a quella oncologica per una maggiore protezione nei confronti dei tumori della pelle. Un tipo di approccio è quello di bypassare l’attività di MC1R per stimolare l’attività delle TYR per aumentare la sintesi della melanina e il trasferimento dei melanosomi. Purtroppo per ora questi esperimenti hanno dato pochi risultati,in parte imputabili alla difficoltà di superare la barriera della pelle ed in parte perché sembra impossibile stimolare la funzione dei melanociti senza coinvolgere anche altri tipi di cellule della pelle. Anche il risultato opposto è ricercato,ovvero l’inibizione della pigmentazione della pelle,attraverso il contrasto dell attività delle TYR,questi studi hanno avuto un discreto successo,riguardo la riduzione temporanea di pigmentazione della pelle. In conclusione il “colore” della pelle ha svariate conseguenze a vari livelli,partendo da quello estetico fino ad arrivare ad un livello molto più pratico, ovvero quello di difesa nei confronti dell ambiente esterno. Ciò che risulta veramente stupido è discriminare qualcuno solo per una maggiore o minore efficienza dei suo melanociti. Francesco Giordano 2 Rees J.L., Pigment Cell (2000)- 135-140 McGill,Hostmann,Widlund,Cell 109, 707-718 (2002) 4 Miyamura-Coelho Wolber- pigment cell (2007) 20- 2,13 3 1 Corso di Istologia ed Embriologia