La maggior parte di noi aspetta con ansia l’arrivo dell’estate per poter passare intere giornate sotto il sole e dare un po’ di colorito alla pelle. Questo avviene grazie alla produzione di melanina indotta dai raggi solari.

La melanina si riferisce ad un gruppo di pigmenti naturali formati da biopolimeri di residui di tirosina. La sintesi avviene a livello dei melanosomi (lisosomi specializzati) contenuti nei melanociti, localizzati principalmente nello strato basale dell’epidermide, nei follicoli piliferi e nella coroide (una lamina del bulbo oculare). Queste cellule possono essere raggruppate a formare i “nei”.

CLASSIFICAZIONE

Esistono tre tipi di melanina:

1. Eumelanina, un pigmento marrone, è la più abbondante nel nostro corpo e si trova di solito in soggetti con carnagione e capelli scuri. Persone che hanno più eumelanina si abbronzano con facilità e sono più protetti dai raggi UV. Viceversa, chi ne ha di meno è più propenso alle scottature;
2. Feomelanina, un pigmento rosso-giallo, è abbondante in soggetti con carnagione chiara e capelli rossi. Inoltre, queste persone presentano maggiormente nei rosa o rossi e non marroni;
3. Allomelanina, un pigmento marrone-nero, unicamente prodotta nelle piante.

La qualità e la quantità di melanina prodotta determina il fototipo della persona, ovvero la risposta all’esposizione solare e di conseguenza il tipo di abbronzatura. Ci sono sei fototipi che vanno dall’individuo scarso di melanina (carnagione molto chiara → alto rischio di scottatura, non si abbronza e ha molte lentiggini), all’individuo con elevate quantità di melanina (carnagione molto scura → non si scotta e non ha lentiggini).

FUNZIONI

Le melanine possono:

• Determinare la pigmentazione di pelle e capelli;
• Proteggere la pelle dai raggi UV provenienti dal sole. L’epidermide si colora gradualmente, evitando le scottature;
• Negli animali a sangue freddo, funge da meccanismo di assorbimento di calore dai raggi solari;
• Limitare l’incidenza dei raggi di luce che entrano negli occhi (chi ha gli occhi chiari è più fotosensibile).

BIOSINTESI

I raggi solari inducono la secrezione dell’ormone MSH (Melanocyte Stimulating Hormone) a livello della neuroipofisi. L’ormone è presente in due forme: α e β, dove la prima ha attività biologica maggiore e deriva dal POMC (propiomelanocortina), ovvero lo stesso precursore dell’ACTH e della β-endorfina.

Quando l’α-MSH lega al suo recettore, MCR1, induce l’aumento della tirosinasi intracellulare. In questo modo la tirosina subisce un processo metabolico chiamato melanogenesi. Questo processo è regolato dalle proteinchinasi cAMP-dipendenti (PKA).

La melanogenesi comincia con l’idrossilazione della tirosina in L-DOPA, che viene poi convertita in DOPAchinone. Entrambe le reazioni sono catalizzate dall’enzima tirosinasi (TYR).

In assenza di cisteina, il DOPAchinone subisce un’ossidazione spontanea diventando DOPAcromo. Successivamente, ad opera della dopacromo tautomerasi (conosciuta anche come tyrosinase-related protein 2, o TRP2), viene prodotto l’acido diidrossicarbossilico che viene infine convertito in eumelanina (ad opera della tyrosinase-related protein 1, o TRP1).

Viceversa, in presenza di cisteina, questa viene legata al DOPAchinone, formando la cisteinilDOPA. Quest’ultima subisce poi un’ossidazione spontanea ottenendo così la feomelanina.

ALBINISMO

L’albinismo è una rara malattia ereditaria autosomica recessiva dovuta a mutazioni in geni coinvolti nella produzione di melanina. Questo determina una parziale o completa assenza del pigmento (principalmente eumelanina).

Esistono due forme di albinismo:

• Albinismo oculo-cutaneo: coinvolge cute, capelli e occhi (con le tipiche anomalie oculari della patolgia);
• Albinismo oculare: presenta solo ipopigmentazione oculare, associate ad anomalie oculari.

Il fenotipo sviluppato è cute chiarissima, capelli bianchi e occhi chiari/rosa. Per queste persone, la minima esposizione al sole può essere dannosa, tanto da provocare gravi scottature e tumori cutanei. Inoltre, mostrano anomalie oculari (fotofobia, strabismo, ecc).

L’ABBRONZATURA

L’abbronzatura è un “meccanismo di protezione” nel quale i melanociti, colpiti dai raggi solari, cominceranno a produrre melanina, dando una colorazione più scura alla nostra pelle.

I raggi solari responsabili dell’abbronzatura sono i raggi UV e sono classificati in base alla lunghezza d’onda (nm):

• UVA (320-400 nm) → raggiungono il derma, danneggiando elastina e collagene. Per questo motivo sono responsabili dell’invecchiamento cutaneo e quindi delle rughe e macchie della pelle. Contribuiscono in minor parte all’abbronzatura, conferendo un colorito immediato ma temporaneo (fenomeno di Meyrowsky);
• UVB (280-320 nm) → agiscono a livello dell’epidermide, stimolando la produzione di melanina e favorendo un’abbronzatura più duratura. Tuttavia, essendo piuttosto potenti, sono i principali responsabili di scottature ed eritemi solari;
• UVC (100-280 nm) → hanno molta energia e sono pericolosi per l’organismo, ma grazie allo strato di ozono atmosferico non raggiungono la superficie terrestre.

Tutti questi possono contribuire all’insorgenza del tumore alla pelle, il melanoma.

Come detto in precedenza, i raggi UV possono danneggiare in modo più o meno grave la nostra pelle. Per questo motivo è molto importante :

• Usare creme solari ad “ampio spettro” con SPF (fattore di protezione solare) elevato. L’SPF indica quanto a lungo la crema protegge dai raggi UV prima che compaia la scottatura. L’SPF migliore è 30 in quanto protegge dal 97% dei raggi ed è particolarmente indicata per chi ha la pelle sensibile o chi ha un alto rischio di sviluppare il melanoma;
• Evitare l’esposizione solare o rimanere all’ombra durante le ore più calde (tra le 11 e le 16), in quanto i raggi sono “più forti”;
• Indossare cappelli con visiera od occhiali da sole per proteggere viso e occhi.

Fonti e letture consigliate

WHO (Organizzazione mondiale della sanità) → link (Linee guida su come proteggersi al meglio dal sole)
Albinism.org (link)
Varga, Mónika et al. “Structural characterization of allomelanin from black oat.” Phytochemistry vol. 130 (2016): 313-20. doi:10.1016/j.phytochem.2016.07.002