La regolazione della pigmentazione della Pelle. Abstract: Il colore

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