Melanozyte

Melanozyte
Illu skin02.jpg
Melanozyte und Melanin
Einzelheiten
Aussprache /məˈlænəˌsaɪt, -noʊ-/ (Hören) oder /ˈmɛlənəˌsaɪt, -noʊ-/[1][2]
Vorläufer Neuralleiste
Ort Haut
Funktion Melanin Produktion
Kennungen
Latein Melanozytus
Gittergewebe D008544
Th H2.00.03.0.01016
Fma 70545
Anatomische Begriffe der Mikroanatomie
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Melanozyten sind Melanin-produzieren Neuralleiste-derived[3] Zellen befindet sich in der unteren Schicht (die Stratum Basale) der Haut Epidermisdie mittlere Schicht der Auge (das Uvea),[4] das Innenohr,[5] Vaginalepithel,[6] Hirnhaut,[7] Knochen,[8] und Herz.[9] Melanin ist eine Dunkelheit Pigment in erster Linie verantwortlich für Hautfarbe. Einmal synthetisiert, ist Melanin in Special enthalten Organellen genannt Melanosomen die nach in der Nähe transportiert werden kann Keratinozyten Pigmentierung induzieren. Daher haben dunklere Hauttöne mehr Melanosomen als hellere Hauttöne. Funktionell dient Melanin als Schutz vor UV-Strahlung. Melanozyten spielen auch eine Rolle in der Immunsystem.

Funktion

Illustration einer Melanozyte
Aufnahme von Melanozyten in der Epidermis

Durch einen Prozess namens Melanogenese produzieren Melanozyten Melanin, was ein Pigment ist, das in der gefunden wurde Haut, Augen, Haar, Nasenhöhle, und Innenohr. Diese Melanogenese führt zu einer lang anhaltenden Pigmentierung, die im Gegensatz zu der Pigmentierung steht, die aus der Oxidation von bereits bestehendem Melanin stammt.

Es gibt sowohl basale als auch aktivierte Melanogenesespiegel; Im Allgemeinen haben hellhäutige Menschen einen niedrigen basalen Melanogenesespiegel. Die Exposition gegenüber UV-B-Strahlung führt zu einer erhöhten Melanogenese. Der Zweck der Melanogenese besteht darin, die zu schützen Hypodermis, die Schicht unter der Haut, von Schäden durch UV -Strahlung. Die Farbe des Melanins ist schwarz und ermöglicht es ihm, einen Großteil des UV -Lichts zu absorbieren und es von der Epidermis zu verhindern.[10]

Da das Aktionsspektrum von Sonnenbrand und die Melanogenese sind praktisch identisch, sie werden angenommen, dass sie durch denselben Mechanismus induziert werden.[11] Die Übereinstimmung des Aktionsspektrums mit dem Absorptionsspektrum von DNA weist auf die Bildung von hin Cyclobutan -Pyrimidin -Dimere (CPDS) - direkter DNA -Schaden.

Typischerweise werden zwischen 1000 und 2000 Melanozyten pro Quadratmillimeter Haut oder ungefähr 5% bis 10% der Zellen in der Basalschicht der Epidermis gefunden. Obwohl ihre Größe variieren kann, sind Melanozyten typischerweise 7 μm lang.

Der Unterschied in Hautfarbe zwischen leicht und dunkel pigmentierten Individuen ist nicht auf die Anzahl (Menge) von Melanozyten in ihrer Haut, sondern auf das Aktivitätsniveau der Melanozyten zurückzuführen (Menge und relative Mengen von Eumelanin und Pheomelanin). Dieser Prozess steht unter hormoneller Kontrolle, einschließlich der MSH und ACTH -Peptide, die aus dem Vorläufer Proopiomelanocortin hergestellt werden.

Vitiligo ist eine Hautkrankheit, bei der Menschen in bestimmten Bereichen in der Haut Melanin fehlen.

Menschen mit okulokutan Albinismus Normalerweise haben ein sehr geringes Maß an Melaninproduktion. Der Albinismus hängt oft, aber nicht immer mit dem zusammen Tyr Gen kodieren die Tyrosinase Enzym. Tyrosinase ist erforderlich, damit Melanozyten Melanin aus dem produzieren Aminosäure Tyrosin.[12] Der Albinismus kann auch durch eine Reihe anderer Gene verursacht werden, wie OCA2,[13] SLC45A2,[14] Tyrp1,[15] und HPS1[16] um einige zu nennen. Insgesamt wurden bereits 17 Arten von okulokutanem Albinismus erkannt.[17] Jedes Gen hängt mit unterschiedlichem Protein zusammen, die eine Rolle bei der Pigmentproduktion haben.

Leute mit Chédiak -Diigashi -Syndrom aufgrund abnormaler Funktionen von Melaningranulat aufbauen Mikrotubuli.

Rolle im Immunsystem

Zusätzlich zu ihrer Rolle als UV -Radikalfänger sind Melanozyten auch Teil des Immunsystems und werden als Immunzellen angesehen.[18] Obwohl die volle Rolle von Melanozyten bei der Immunantwort nicht vollständig verstanden ist, teilen Melanozyten viele Eigenschaften mit dendritische Zellen: verzweigte Morphologie; phagozytisch Fähigkeiten; Präsentation von Antigene zu T-Zellen; und Produktion und Veröffentlichung von Zytokine.[18][19][20] Obwohl Melanozyten dendritisch in Form sind und viele Merkmale mit dendritischen Zellen teilen, stammen sie aus zwei verschiedenen Zelllinien. Dendritische Zellen stammen aus hämatopoetische Stammzellen in dem Knochenmark. Melanozyten dagegen stammen aus Nervenkammzellen. Obwohl morphologisch und funktionell ähnlich sind, sind Melanozyten und dendritische Zellen nicht gleich.

Melanozyten können ausdrücken MHC -Klasse II,[19] Eine Art von MHC, exprimiert nur durch bestimmte Antigene, die Zellen des Immunsystems präsentieren, wenn sie durch Wechselwirkungen mit Antigen oder Zytokinen stimuliert werden. Alle Zellen in einem bestimmten Wirbeltier exprimieren MHC, aber die meisten Zellen exprimieren nur MHC -Klasse i. Die andere Klasse von MHC, Klasse II, wird nur an "professionellem" Antigens vorhanden, die Zellen wie dendritische Zellen präsentieren, Makrophagen, B -Zellenund Melanozyten. Wichtig ist, dass Melanozyten, die von Zytokinen stimuliert wurden, Oberflächenproteine ​​wie z. CD40 und ICAM1 Zusätzlich zu MHC-Klasse-II, die eine Co-Stimulation von T-Zellen ermöglichen.[18]

Zusätzlich zur Präsentation von Antigen ist eine der Rollen von Melanozyten bei der Immunantwort die Zytokinproduktion.[21] Melanozyten exprimieren viele proinflammatorische Zytokine, einschließlich IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, TNF-α, und TGF-β.[18][19] Wie andere Immunzellen sezernieren Melanozyten diese Zytokine als Reaktion auf die Aktivierung von Mustererkennungsrezeptoren (PRRS) wie z. Mautpflichtiger Rezeptor 4 (TLR4), die erkennen Mamps. MAMPs, auch als PAMPs bekannt, sind mikrobielle molekulare Muster, kleine molekulare Elemente wie Proteine, Kohlenhydrate und Lipide, die auf oder bei einem gegebenen Pathogen vorhanden sind. Darüber hinaus kann die Zytokinproduktion durch Melanozyten durch Zytokine ausgelöst werden, die von anderen nahe gelegenen Immunzellen sekretiert werden.[18]

Melanozyten sind idealerweise in der positioniert Epidermis Sachen gegen schädliche Krankheitserreger sein. Melanozyten wohnen in der Stratum Basale,[21] die niedrigste Schicht der Epidermis, aber sie verwenden ihre Dendriten, um mit Zellen in anderen Schichten zu interagieren.[22] und Krankheitserreger zu erfassen, die in die Epidermis eintreten.[19] Melanozyten arbeiten wahrscheinlich zusammen mit beiden Keratinozyten und Langerhans -Zellen,[18][19] beide sind auch aktiv aktiv phagozytisch,[21] zur Immunantwort beitragen.

Melanogenese

Tyrosin ist der nicht essentielle Aminosäurevorläufer von Melanin. Tyrosin wird über die Enzym -Tyrosinase in Dihydroxyphenylalanin (DOPA) umgewandelt. Dann wird Dopa in Melanin polymerisiert. Die Kupfer-Ionen-basierte enzymkatalysierte oxidative Transformation von Catechol-Derivat-DOPA in das Licht absorbierende Dopaquinon in Indol-5,6-Qionon ist nach der Polymerisation bis zur Melanin deutlich zu sehen. Die Farbe des Pigments reicht von rot bis dunkelbraun.

Stimulation

Hauptartikel: Melanocortin

Zahlreiche Reize können die Melanogenese oder die Produktion von Melanin durch kultivierte Melanozyten verändern, obwohl die Methode, mit der sie arbeitet, nicht vollständig verstanden ist. Es wurde gezeigt, dass bestimmte Melanocortine in Labortests auf den Appetit und die sexuelle Aktivität bei Mäusen wirken.[23] Eicosanoide, Retinoide, Östere, Melanozyten-stimulierendes Hormon, Endotheline, Psoralen, Hydantoin, Forskolin, Cholera Toxin, Isobutylmethylxanthin, Diacylglycerin Analoga und UV -Bestrahlung lösen alle Melanogenese und wiederum Pigmentierung.[24] Eine erhöhte Melaninproduktion ist unter Bedingungen zu sehen, bei denen Adrenocorticotrope Hormon (ACTH) ist erhöht, wie z. Addison und Cushing -Krankheit. Dies ist hauptsächlich eine Folge, dass Alpha-MSH zusammen mit dem Hormon, das mit reproduktiven Tendenzen in Primaten verbunden ist, sekretiert wird. Alpha-MSH ist ein Spaltprodukt von ACTH, das die gleiche Affinität für den MC1-Rezeptor auf Melanozyten wie ACTH hat.[25]

Melanosomen sind Vesikel Das Verpackung der Chemikalie innerhalb a Plasma Membran. Das Melanosomen werden als Kappe organisiert, der den Kern des Kerns schützt Keratinozyte. Wenn ultraviolette Strahlen in die Haut eindringen und DNA beschädigen, Thymidin Dinukleotid (PTPT) Fragmente aus beschädigtem DNA wird die Melanogenese auslösen[26] und lassen die Melanozyten Melanosomen produzieren, die dann von Dendriten auf die oberste Schicht von Keratinozyten übertragen werden.

Stammzellen

Das Vorläufer der Melanozyte ist das Melanoblast. Bei Erwachsenen sind Stammzellen im Ausbuchtungsbereich des Außenwurzelscheide von Haarfollikel. Wenn ein Haar verloren geht und die Haarfollikel regeneriert, werden die Stammzellen aktiviert. Diese Stammzellen entwickeln sich sowohl zu Keratinozyten -Vorläufern als auch zu Melanoblasten - und diese Melanoblasten versorgen sowohl Haare als auch Haut (bewegen sich in die Basale Schicht des Epidermis). Es gibt zusätzlich Hinweise darauf, dass Melanozyten -Stammzellen in Hautnerven vorhanden sind, wobei Nervensignale dazu führen, dass diese Zellen in Melanozyten für die Haut differenzieren.[27]

Klinische Bedeutung

Siehe auch

Verweise

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Weitere Lektüre

Externe Links