Melanina

A melanina pertence à uma grande família de substâncias pigmentares, de origem sintética ou natural, podendo ser produzida por diversos tipos de micro-organismos, vegetais e animais. De origem grega, a palavra melanina significa escuro, sendo considerado o principal pigmento biológico a atribuir a coloração da pele.

Este pigmento castanho denso, de alto peso molecular, possui várias propriedades que beneficiam nosso organismo, onde se destacam a absorção de raios ultravioleta (UV) e efeito antioxidante, ao eliminar os radicais livres produzidos durante a exposição aos raios UV, antes que possam interagir e causar danos celulares.

A presença da melanina no organismo não está restrita a pele, onde também pode ser encontrada na retina, íris, orelha interna, células dopaminérgicas e noradrenérgicas.

Possui várias propriedades químicas, atuando como um efetivo polímero redutor, na troca de elétrons, além de troca de íons, sequestro de radicais livres e ligação com compostos aromáticos e lipofílicos.

Melanogênese

O processo de síntese da melanina, dita melanogênese, ocorre dentro de células especializadas, os melanócitos, mais precisamente nos melanossomas, organelas altamente especializadas, que também armazenam a enzima tirosinase.

A melanina é produzida a partir da tirosina, um aminoácido essencial. Neste processo, a tirosina sofre ação da enzima tirosinase, que na presença de oxigênio molecular, oxida a tirosina em dopa (dioxifenilalanina) e, posteriormente, em dopaquinona. Na etapa seguinte, dois compostos podem ser formados, a depender do aminoácido cisteína: na ausência de cisteína, a dopaquinona sofre uma série de reações, originando a eumelanina; na presença de cisteína, se observa a reação entre a dopaquinona e a cisteína, onde no final de uma sequência de reações, feomelanina é formado.

Doenças relacionadas

Existem mutações no DNA que inativam a tirosinase, resultando no albinismo oculocutâneo (albinismo tipo I), considerada a forma mais grave do albinismo, devido a total ausência de melanina.

No vitiligo, há o surgimento de lesões esbranquiçadas na pele, devido à diminuição ou ausência dos melanócitos nos locais afetados. De causa ainda desconhecida, fatores emocionais ativam ou agravam a doença, sendo relacionada a fenômenos autoimunes.

A hipomelanose se caracteriza por manchas arredondas e hipopigmentadas na pele. Sua causa não é definida, onde o micro-organismo Propionibacterium acnes parece ter participação, ao interferir na produção da melanina.

O excesso da produção de melanina (hipermelanose) gera o melasma, caracterizada por manchas escuras, principalmente na face. Vários fatores estão envolvidos na etiologia da doença, sendo que a predisposição genética e exposição às radiações solares são os mais comuns.

Assim, o conhecimento dos mecanismos envolvidos na melanogênese podem influenciar na descoberta de novas substâncias que possam alterar esses processos.

Tipos de melaninas

As melaninas são classificadas de acordo com suas estruturas químicas. Podem ser: eumelanina, feomelanina, neuromelanina e alomelanina.

Eumelanina (poli 5-6 indolquinona): corresponde a forma mais comum das melaninas, com coloração marrom ou preta, alcalina e insolúvel em água. Presente nos cabelos, pele e olhos, exercendo efeito fotoprotetor. Em animais vertebrados, como répteis e anfíbios, atua no metabolismo da conversão da luz em calor. É o principal pigmento encontrado na retina, influenciando no processo de adaptação à luz, após um período de escuridão, onde quanto menos eumelanina, maior a dificuldade de adaptação à claridade.

Feomelanina (poli-dihidrobenzothiazina): forma menos comum das melaninas, sendo um pigmento alcalino, solúvel em água, de coloração vermelha ou laranja. Mais frequentes em seres humanos ruivos.

Neuromelanina: produzida principalmente por humanos, somente no sistema nervoso, principalmente no mesencéfalo, por neurônios dopaminérgicos e noradrenérgicos. É uma melanina híbrida, formada pela junção entre a feomelanina e eumelanina. Possui importante papel fisiológico, no transporte dos impulsos elétricos entre os neurônios do sistema nervoso. Também, conferem a cor escura às células que compõem a substância negra, área do cérebro responsável pela produção de dopamina. Estudos mostram a correlação deste pigmento no desenvolvimento da Doença de Parkinson. Como estão presentes nos neurônios produtores de dopamina, sua perda está relacionada aos principais sintomas da doença.

Alomelaninas: encontradas nos fungos, se referem às DHF-melaninas, ou seja, melaninas derivadas do dihidroxifumarato. As demais melaninas derivam da DOPA, ou DOPA-melaninas.

Nos humanos, a coloração da pele e cabelos depende, portanto, da atividade melanogênica, assim como do tamanho, quantidade, composição e distribuição dos melanossomas no citoplasma dos melanócitos. Nos cabelos, a proporção entre a eumelanina e feomelanina determinam a cor, onde nos cabelos pretos há 99% de eumelanina, enquanto nos loiros apenas cerca de 23%. Em cabelos ruivos, eumelanina e feomelanina correspondem a proporção de 1:1.

Em relação a eficiência da fotoproteção, a eumelanina mostra-se mais potente na proteção contra os raios UV. Por outro lado, a feomelanina quando exposta aos raios UV, acaba por gerar radicais livres que causam danos ao DNA, contribuindo assim para os efeitos fototóxicos da radiação. Isto justifica a maior incidência do câncer de pele em pessoas de pele clara, onde a concentração de eumelanina é menor, enquanto há altas quantidades de feomelanina.

Bibliografia:

Hexsel D, Caspary P, Dini TDF, Souza JS, Siega C. Variação dos níveis de melanina da pele em áreas expostas e não expostas ao sol após inverno e verão. Porto Alegre (RS); 2013. [acesso em 22 set 2018]. Disponível em: http://www.surgicalcosmetic.org.br/detalheartigo/291/Variacao-dos-niveis-de-melanina-da-pele-em-areas-expostas-e-nao-expostas-aosol-apos-inverno-e-verao.

Junqueira LC, Carneiro J. Histologia Básica. 10ª ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2004.

Xavier, PHP. Estudo detalhado da síntese de melanina em DMSO. 2011. 82 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências, 2011. Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/99654>.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/melanina/