Qu'est-ce que la mélanine ?

La mélanine est un pigment important présent chez les vertébrés. Le type et le taux de mélanine synthétisée déterminent la couleur de la peau et des cheveux. La mélanine est un polymère absorbant léger dérivé de l'acide aminé essentiel tyrosine, qui diffuse la lumière UV et la transforme en chaleur. La capacité de la mélanine à absorber la lumière a de nombreuses fonctions protectrices chez les vertébrés, notamment le camouflage, la protection contre les rayons nocifs UVA et UVB du soleil et la thermorégulation.Les populations qui produisent des niveaux plus élevés de mélanine épidermique ont des taux de cancer de la peau plus faibles, en raison de leurs qualités photoprotectrices.La mélanine agit également comme un antibiotique et un capteur de radicaux libres. En raison de sa large gamme de fonctions, la mélanine s'exprime dans plusieurs zones du corps humain, notamment la peau, les cheveux, les anneaux et le cerveau. Cependant, les rôles spécifiques de la mélanine dans ces tissus sont mal compris.

Mélanocytes et mélanogénèse

La mélanine est synthétisée dans les organites cytoplasmiques appelés mélanosomes, qui résident dans les cellules épithéliales et les follicules pileux appelés mélanocytes. Ce processus est connu sous le nom de mélanogénèse.

Mélanocytes et mélanogénèse

Mélanocyte et mélanine. couches de l'épiderme. Les mélanocytes produisent de la mélanine à partir du pigment, qu'ils peuvent ensuite transférer à d'autres cellules de l'épiderme.

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Les mélanocytes expriment un gène hautement polymorphe codant pour un récepteur de la mélanocortine appelé récepteur couplé à la protéine G-1 (GPCR) (MC1R). Chez l'homme, il existe plus de 100 variantes de MC1R, chacune ayant un niveau d'activité différent. Outre la production de mélanine, le niveau d'activité de MC1R dans les mélanocytes est un déterminant important de la couleur de la peau humaine.Les mélanocytes sont principalement limités à la couche inférieure de l'épiderme où ils forment une "unité épidermique de mélanine", composée d'un mélanocyte, d'environ 36 kératinocytes et d'une cellule de Langerhans.

Le rayonnement ultraviolet comme régulateur de la mélanogénèse

Un important régulateur extrinsèque de la mélanogénèse est le rayonnement ultraviolet (UV), y compris les UVA et les UVB. C'est le principal stimulant de la production de mélanine, qui entraîne une pigmentation cutanée induite, ou "bronzage". Parmi les autres stimuli de la mélanogénèse figurent les androgènes, une hormone stéroïde naturelle, et les médiateurs inflammatoires.Les UV augmentent la prolifération et le recrutement des mélanocytes dans l'épiderme, ainsi que la production de mélanosomes. Cela se produit en raison d'un niveau accru d'espèces réactives de l'oxygène, qui provoque des dommages à l'ADN et l'activation d'enzymes impliquées dans la mélanogénèse, comme la tyrosinase. Des périodes prolongées d'exposition à des niveaux élevés de lumière UVB peuvent provoquer des dommages importants à l'ADN. Cela peut entraîner la mort cellulaire programmée (ou apoptose) des cellules affectées dans la peau, ce qui est également la cause de l'"épuisement professionnel".Dans d'autres cellules, la voie de réparation des dommages à l'ADN est déclenchée. Dans cette voie, le facteur de transcription et la protéine suppresseur de tumeur p53 sont stabilisés et activés dans les kératinocytes dont l'ADN est endommagé. Cela conduit à une augmentation de la production de l'hormone de stimulation des mélanocytes (MSH). Le MSH se lie ensuite aux récepteurs MC1R exprimés sur les mélanocytes qui génèrent une réaction cyclique spécifique à l'ampoule.Le camp active la protéine kinase A, qui est le facteur de transcription des éléments de réaction (CREB) du camp des phosphorylates. Le CREB régule à la hausse l'expression du facteur de transcription associé à la microphalmie (MITF), ce qui entraîne une régulation à la hausse des enzymes impliquées dans la mélanogénèse et des mélanosomes transportant les protéines. Le MITF peut également être activé par les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPK).Les MAPK et les voies MAPK alimentées en aval des dommages à l'ADN induits par les UV synthétisent la tyrosine des acides aminés. La tyrosine est convertie en dopaquinone par l'enzyme tyrosine activée par les UV. La dopaquinone elle-même peut être convertie en eumélanine ou elle peut être convertie en dopachrome qui est ensuite transformé en eumélanine. La dopaquinone peut également être transformée en cystéinyl-dopa, qui est convertie en phéomélanine. L'absence de tyrosine est associée à l'albinisme, qui se caractérise par une faible pigmentation de la peau et des cheveux.Les mélanosomes sont ensuite transportés des mélanocytes vers les kératinocytes, qui résident dans les couches supérieures de l'épiderme. Dans les kératinocytes, la membrane des mélanosomes est dégradée par les enzymes lysosomales. La mélanine est alors libérée dans le cytoplasme, où elle forme un "capuchon de mélanine" autour du matériel génétique des cellules. Cela protège l'ADN des dommages supplémentaires causés par

Les altérations de la pigmentation de la peau peuvent avoir différentes causes :

Augmentation ou diminution de la production de mélanine par les mélanocytes.
Augmentation ou diminution du nombre de mélanocytes.
Localisation anormale de la mélanine ou des mélanocytes dans le derme.
Autres : exposition au soleil, grossesse, ingestion de certains médicaments.

Facteurs de production de la mélanine