Меланоцит
Меланоцит — меланін-продукуюча клітина, що походить з нервового гребеня[1] і розташована в нижньому (базальному) шарі епідермісу шкіри, середньому шарі ока (в судинній оболонці ока),[2] внутрішньому вусі,[3] вагінальному епітелії,[4] мозкових оболонах,[5] кістках[6] та серці.[7] Меланін — темний пігмент, що відповідає за колір шкіри. Після синтезу меланін міститься в спеціальних органелах, які називають меланосомами. Меланосоми транспортуються до найближчих кератиноцитів для індукції пігментації. Меланін захищає від ультрафіолетового випромінювання. Меланоцити також відіграють певну роль в імунній системі.
Функції
ред.У процесі, який називається меланогенез, меланоцити виробляють меланін — пігмент, який міститься в шкірі, очах, волоссі, носовій порожнині та у внутрішньому вусі. Меланогенез призводить до тривалої пігментації на відміну від пігментації, яка походить від окислення вже існуючого меланіну.
Існують базальний та активований (переважно ультрафіолетовим випромінюванням) рівні меланогенезу; загалом, у людей зі світлою шкірою базальний рівень меланогенезу низький. Метою меланогенезу є захисти гіподерми від пошкодження ультрафіолетовим випромінюванням. Меланін має чорний колір, що дозволяє йому поглинати більшу частину УФ-світла та перешкоджати його проходженню крізь епідерміс.[8]
Передбачається, що утворення сонячних опіків та меланогенез індукуються за одним і тим же механізмом, оскільки спектри дії для обох цих процесів співпадають.[9] Також спектр дії меланогенезу узгоджується зі спектром поглинання ДНК і утворення піримідинових димерів (пряме ушкодження ДНК).
Зазвичай на квадратний міліметр шкіри виявляється від 1000 до 2000 меланоцитів, меланоцити становлять приблизно від 5 до 10 % від клітин базального шару епідермісу. Хоча їх розмір може змінюватися, меланоцити зазвичай мають довжину 7 мкм.
Наявність різних кольорів шкіри обумовлена не різницею в кількості меланоцитів, а рівнем їх активності (кількістю еумеланіну та феомеланіну). Продукція меланіну знаходиться під гормональним контролем, зокрема меланоцит-стимулюючого гормону (МСГ) та адренокортикотропного гормону (АКТГ), які утворюються з попередника проопіомеланокортину.
Роль в імунній системі
ред.Меланоцити також є частиною імунної системи і вважаються імунними клітинами.[10] Повна роль меланоцитів у імунній відповіді ще не до кінця зрозуміла, але меланоцити мають багато спільного з дендритними клітинами: розгалужена морфологія, здатність до фагоцитозу, презентація антигенів Т-клітинам і продукція та вивільнення цитокінів.[11][12] Попри ці подібності, меланоцити та дендритні клітини походять з двох різних клітинних ліній. Дендритні клітини, зокрема клітини Лангерганса, походять від гематопоетичних стовбурових клітин у кістковому мозку, тоді як меланоцити походять з клітин нервового гребеня.
Меланоцити здатні експресувати MHC класу II,[11] тип MHC, що експресується лише антиген презентуючими клітинами імунної системи, коли вони стимулюються взаємодією з антигеном або цитокінами. Тоді як усі клітини хребетних експресують MHC класу I, MHC класу II міститься лише на «професійних» антиген-презентуючих клітинах, таких як дендритні клітини, макрофаги, В-клітини та меланоцити. Стимульовані цитокінами меланоцити також експресують поверхневі білки, такі як CD40 та ICAM1.[10]
Меланоцити експресують багато прозапальних цитокінів, зокрема IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, TNF-α та TGF-β.[10][11] Подібно до інших імунних клітин, меланоцити виділяють ці цитокіни у відповідь на активацію рецепторів розпізнавання патернів (PRR), таких як Toll-Like рецептор 4 (TLR4), які розпізнають MAMP. MAMP, також відомі як PAMP, — це пов'язані з патогенами молекулярні структури, малі молекулярні елементи, такі як білки, вуглеводи та ліпіди. Крім того, вироблення цитокінів меланоцитами може стимулюватися цитокінами, що секретуються іншими імунними клітинами.
Меланоцити знаходяться в найнижчому (базальному) шарі епідермісу,[13] і вони використовують свої дендрити для взаємодії з клітинами верхніх шарів[14] та для захоплення патогенних мікроорганізмів, які потрапляють в епідерміс.[11] Меланоцити, ймовірно, працюють узгоджено як з кератиноцитами, так і з клітинами Лангерганса,[10] що також активно фагоцитують.
Стимуляція
ред.Численні подразники здатні впливати на меланогенез культивованих меланоцитів, хоча механізми цього впливу до кінця не вивчені.[10] Ейкозаноїди, ретиноїди, естрогени, меланоцитостимулюючий гормон, ендотеліни, псоралени, гідантоїн, форсколін, холерний токсин, ізобутилметилксантин, аналоги діацилгліцерину та УФ-опромінення стимулюють меланогенез і посилюють пігментацію.[15] Збільшення продукції меланіну спостерігається при підвищенні рівня адренокортикотропного гормону (АКТГ), яке характерне для хвороби Аддісона та Кушинга. Цей ефект, головним чином, обумовлений підвищенням рівня альфа-MSH, який є продуктом розщеплення АКТГ і має однакову з ним спорідненість до рецептора MC1 на меланоцитах.[16]
Також, в ході лабораторних досліджень було показано, що деякі меланокортини впливають на апетит та сексуальну активність у мишей.[10]
Меланосоми — це везикули, які містять меланін і організовані як ковпачок, що захищає ядро кератиноцита від шкідливої дії УФ. Коли ультрафіолетові промені проникають у шкіру і пошкоджують ДНК, фрагменти тимідину динуклеотиду (pTpT) із пошкодженої ДНК активують меланогенез[17] і змушують меланоцити продукувати меланосоми, які потім переносяться дендритами у верхні шари кератиноцитів.
Стовбурові клітини
ред.Попередником меланоцитів є меланобласти. У дорослих стовбурові клітини містяться у випуклій частині зовнішньої оболонки кореня волосяного фолікула. Ці стовбурові клітини перетворюються як на попередників кератиноцитів, так і на меланобласти. Існують також докази того, що стовбурові клітини меланоцитів присутні в шкірних нервах, і що нервові сигнали змушують ці клітини диференціюватися в меланоцити для шкіри.[18]
Клінічне значення
ред.Меланоцитарні пухлини
- Меланома — злоякісна пухлина, яка розвивається з меланоцитів і найчастіше локалізується в шкірі, хоча може зустрічатися і в сітківці ока та на слизових оболонках. Меланома — один з найнебезпечніших видів раку; метастази зазвичай з'являються протягом першого року від виникнення пухлини, і поширюються через лімфу і кров у майже всі органи. За даними ВООЗ, щорічно у всьому світі реєструється приблизно 48 000 смертей, пов'язаних з меланомою. Ризик виникнення підвищується наявністю у людини великої кількості родимок (понад 50), їх травмуванням, дією УФ та сонячними опіками.[19] В 50-70 % випадків меланома утворюється при злоякісному переродженні меланоцитарних невусів.[20]
- Меланоцитарні невуси — доброякісні новоутворення, які виникають при вадах розвитку епідермальних та дермальних меланоцитів. У більшості випадків є набутими і найбільше їх утворюється у 5-6 років та у 16-18 років. Їх розміри коливаються від кількох міліметрів до декількох сантиметрів, забарвлення варіює від рожево-світлокоричневого до темно-коричневого і чорного, межі чіткі, форма може бути округлою, овальною чи неправильною, а поверхня — плоскою, припіднятою чи папіломатозною.[20]
- Меланоцитарні пухлини невизначеного злоякісного потенціалу — це меланоцитарні ураження дерми, які за морфологією не можуть бути класифіковані як доброякісні невуси або злоякісні меланоми, оскільки вони демонструють особливості притаманні як злоякісних, так і доброякісних меланоцитарних пухлин.[21]
Вітиліго
Вітиліго — хронічне захворювання шкіри, за якого спостерігається поява розлогих, часто спотворюючих білявих ділянок депігментації на шкірі хворих (переважно на обличчі, шиї, кистях) людини, у волоссі та сітківці очей. Це захворювання не є вродженим. Хвороба може розпочатися в будь-якому віці, але в 70 % випадків — до 20 років. Вітиліго розвивається внаслідок втрати або зниження функції меланоцитів. Однак остаточно причину захворювання не встановлено.[22] Дослідження вказують на роль імунної системи у розвитку цього стану, вважається, що на розвиток вітиліго впливає генетична сприйнятливість і фактори довкілля.[23]
Альбінізм
Альбінізм — вроджена відсутність пігментації, внаслідок чого волосся, шкіра, луска та пір'я мають білий колір, тоді як очі — рожевий.[24] Альбінізм виникає внаслідок мутацій у генах, що кодують ферменти, необхідні для синтезу пігментів. Залежно від генетичної природи у людей зустрічається альбінізм двох типів:
- Очно-шкірний альбінізм має аутосомно-рецесивну природу й спричиняється мутаціями в різних аутосомах. Для найважчих випадків, коли меланін не виробляється взагалі, характерними ознаками є чисто біле волосся та шкіра, блакитна напівпрозора райдужка ока.[25] Всього визнано вже 17 типів очно-шкірного альбінізму.[26]
- Очний альбінізм зумовлений рецесивним геном в гомозиготному стані, який локалізований в X-хромосомі, тому зустрічається він здебільшого у чоловіків. Шкіра у людей з цим станом не набагато світліша ніж у родичів, гострота зору знижена.[25]
Люди з альбінізмом більш схильні до сонячних опіків, раку шкіри і розладів зору, оскільки не захищені від УФ.[11]
Альбінізм часто, але не завжди, пов'язаний з геном TYR, що кодує фермент тирозиназу. Тирозиназа необхідна меланоцитам для виробництва меланіну з амінокислоти тирозину.[27] Альбінізм може бути спричинений і мутаціями в інших генах, зокрема в OCA2,[28] SLC45A2,[29] TYRP1,[30] та HPS1.[31] Кожен ген пов'язаний з різним білком, який відіграє роль у виробництві пігментів.
Хлоазма та мелазма
Хлоазма — чітко окреслені симетричні темні плями на шкірі, що пов'язані з вагітністю чи прийомом гормональних препаратів. При нормалізації гормонального фону зникають самі. Мелазма ж розвивається під дією сонячного світла у людей, які страждають на різні захворювання шлунково-кишкового тракту.[32] Кількість меланоцитів при цих станах є нормальною, але вироблення меланіну підвищується, що викликає гіперпігментацію.[33]
Див. також
ред.Примітки
ред.- ↑ Cramer, S. F. (1991-02). The origin of epidermal melanocytes. Implications for the histogenesis of nevi and melanomas. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. Т. 115, № 2. с. 115—119. ISSN 0003-9985. PMID 1992974. Архів оригіналу за 11 вересня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Barden, H.; Levine, S. (1983-06). Histochemical observations on rodent brain melanin. Brain Research Bulletin. Т. 10, № 6. с. 847—851. doi:10.1016/0361-9230(83)90218-6. ISSN 0361-9230. PMID 6616275. Архів оригіналу за 12 березня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Markert, C. L.; Silvers, W. K. (1956-05). The Effects of Genotype and Cell Environment on Melanoblast Differentiation in the House Mouse. Genetics. Т. 41, № 3. с. 429—450. ISSN 0016-6731. PMC 1209793. PMID 17247639. Архів оригіналу за 6 травня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Modern Colposcopy Textbook and Atlas (англ.). Lippincott Williams & Wilkins. 28 грудня 2011. ISBN 9781451153835.
- ↑ Mintz, B. (1971). Clonal basis of mammalian differentiation. Symposia of the Society for Experimental Biology. Т. 25. с. 345—370. ISSN 0081-1386. PMID 4940552. Архів оригіналу за 12 березня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Nichols, S. E.; Reams, W. M. (1960-03). The occurrence and morphogenesis of melanocytes in the connective tissues of the PET/MCV mouse strain. Journal of Embryology and Experimental Morphology. Т. 8. с. 24—32. ISSN 0022-0752. PMID 14426921. Архів оригіналу за 13 квітня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Theriault, L. L.; Hurley, L. S. (1970-10). Ultrastructure of developing melanosomes in C57 black and pallid mice. Developmental Biology. Т. 23, № 2. с. 261—275. doi:10.1016/0012-1606(70)90098-9. ISSN 0012-1606. PMID 5476812. Архів оригіналу за 12 березня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Agar, Nita; Young, Antony R. (1 квітня 2005). Melanogenesis: a photoprotective response to DNA damage?. Mutation Research. Т. 571, № 1-2. с. 121—132. doi:10.1016/j.mrfmmm.2004.11.016. ISSN 0027-5107. PMID 15748643. Архів оригіналу за 15 грудня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Parrish, J. A.; Jaenicke, K. F.; Anderson, R. R. (1982-08). Erythema and melanogenesis action spectra of normal human skin. Photochemistry and Photobiology. Т. 36, № 2. с. 187—191. doi:10.1111/j.1751-1097.1982.tb04362.x. ISSN 0031-8655. PMID 7122713. Архів оригіналу за 26 квітня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ а б в г д е Gasque, Philippe; Jaffar-Bandjee, Marie Christine (2015-10). The immunology and inflammatory responses of human melanocytes in infectious diseases. The Journal of Infection. Т. 71, № 4. с. 413—421. doi:10.1016/j.jinf.2015.06.006. ISSN 1532-2742. PMID 26092350. Архів оригіналу за 6 березня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ а б в г д Plonka, P. M.; Passeron, T.; Brenner, M.; Tobin, D. J.; Shibahara, S.; Thomas, A.; Slominski, A.; Kadekaro, A. L.; Hershkovitz, D. (2009-09). What are melanocytes really doing all day long...?. Experimental Dermatology. Т. 18, № 9. с. 799—819. doi:10.1111/j.1600-0625.2009.00912.x. ISSN 1600-0625. PMC 2792575. PMID 19659579. Архів оригіналу за 8 березня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Mackintosh, J. A. (21 липня 2001). The antimicrobial properties of melanocytes, melanosomes and melanin and the evolution of black skin. Journal of Theoretical Biology. Т. 211, № 2. с. 101—113. doi:10.1006/jtbi.2001.2331. ISSN 0022-5193. PMID 11419954. Архів оригіналу за 27 лютого 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Abdallah, Florence; Mijouin, Lily; Pichon, Chantal (2017). Skin Immune Landscape: Inside and Outside the Organism. Mediators of Inflammation. Т. 2017. с. 5095293. doi:10.1155/2017/5095293. ISSN 1466-1861. PMC 5664322. PMID 29180836. Архів оригіналу за 22 серпня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
{{cite news}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання) - ↑ Tapia, Cecilia V.; Falconer, Maryanne; Tempio, Fabián; Falcón, Felipe; López, Mercedes; Fuentes, Marisol; Alburquenque, Claudio; Amaro, José; Bucarey, Sergio A. (2014-07). Melanocytes and melanin represent a first line of innate immunity against Candida albicans. Medical Mycology. Т. 52, № 5. с. 445—454. doi:10.1093/mmy/myu026. ISSN 1460-2709. PMID 24934806. Архів оригіналу за 25 серпня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Roméro-Graillet, C.; Aberdam, E.; Biagoli, N.; Massabni, W.; Ortonne, J. P.; Ballotti, R. (8 листопада 1996). Ultraviolet B radiation acts through the nitric oxide and cGMP signal transduction pathway to stimulate melanogenesis in human melanocytes. The Journal of Biological Chemistry. Т. 271, № 45. с. 28052—28056. doi:10.1074/jbc.271.45.28052. ISSN 0021-9258. PMID 8910416. Процитовано 20 грудня 2020.
{{cite news}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання) - ↑ Abdel-Malek, Z.; Scott, M. C.; Suzuki, I.; Tada, A.; Im, S.; Lamoreux, L.; Ito, S.; Barsh, G.; Hearing, V. J. (2000). The melanocortin-1 receptor is a key regulator of human cutaneous pigmentation. Pigment Cell Research. Т. 13 Suppl 8. с. 156—162. doi:10.1034/j.1600-0749.13.s8.28.x. ISSN 0893-5785. PMID 11041375. Архів оригіналу за 26 листопада 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Eller, M. S.; Maeda, T.; Magnoni, C.; Atwal, D.; Gilchrest, B. A. (11 листопада 1997). Enhancement of DNA repair in human skin cells by thymidine dinucleotides: evidence for a p53-mediated mammalian SOS response. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 94, № 23. с. 12627—12632. doi:10.1073/pnas.94.23.12627. ISSN 0027-8424. PMC 25061. PMID 9356500. Архів оригіналу за 13 квітня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
{{cite news}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) - ↑ Cichorek, Mirosława; Wachulska, Małgorzata; Stasiewicz, Aneta; Tymińska, Agata (2013-02). Skin melanocytes: biology and development. Postepy Dermatologii I Alergologii. Т. 30, № 1. с. 30—41. doi:10.5114/pdia.2013.33376. ISSN 1642-395X. PMC 3834696. PMID 24278043. Архів оригіналу за 2 вересня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Що треба знати про меланому. moz.gov.ua. Архів оригіналу за 27 вересня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ а б Меланоцитарні невуси та ознаки їх злоякісної трансформації | Блоги БДМУ. Архів оригіналу за 15 березня 2022. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Elder, David E.; Xu, Xiaowei (2004-10). The approach to the patient with a difficult melanocytic lesion. Pathology. Т. 36, № 5. с. 428—434. doi:10.1080/00313020412331283905. ISSN 0031-3025. PMID 15370112. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Українська радянська енциклопедія: у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974—1985., Том 2., К., 1978, стор. 326
- ↑ Ezzedine, Khaled; Eleftheriadou, Viktoria; Whitton, Maxine; van Geel, Nanja (4 липня 2015). Vitiligo. Lancet (London, England). Т. 386, № 9988. с. 74—84. doi:10.1016/S0140-6736(14)60763-7. ISSN 1474-547X. PMID 25596811. Архів оригіналу за 27 жовтня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ albinism. The Free Dictionary. Архів оригіналу за 27 листопада 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ а б Альбінізм — ВУЕ. vue.gov.ua (укр.). Архів оригіналу за 24 січня 2021. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Montoliu, Lluís; Grønskov, Karen; Wei, Ai-Hua; Martínez-García, Mónica; Fernández, Almudena; Arveiler, Benoît; Morice-Picard, Fanny; Riazuddin, Saima; Suzuki, Tamio (2014-01). Increasing the complexity: new genes and new types of albinism. Pigment Cell & Melanoma Research. Т. 27, № 1. с. 11—18. doi:10.1111/pcmr.12167. ISSN 1755-148X. PMID 24066960. Архів оригіналу за 27 листопада 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ TYR. National Institutes of Health. Архів оригіналу за 2 липня 2013. Процитовано 23 червня 2013.
- ↑ OCA2. National Institutes of Health. Архів оригіналу за 10 квітня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
- ↑ SLC45A2. National Institutes of Health. Архів оригіналу за 19 квітня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
- ↑ TYRP1. National Institutes of Health. Архів оригіналу за 19 квітня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
- ↑ HPS1. National Institutes of Health. Архів оригіналу за 20 квітня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
- ↑ Усунення гіперпігментації шкіри, усунення пігментних плям, видалення пігментації, гіперпігментація, відбілювання. www.derm.com.ua. Архів оригіналу за 11 серпня 2020. Процитовано 20 грудня 2020.
- ↑ Le, Tao,; Sochat, Matthew,; Kallianos, Kimberly,; Chavda, Yash,; Zureick, Andrew H. (Andrew Harrison), 1991-; Kalani, Mehboob,. First aid for the USMLE step 1 2017. New York. ISBN 1-259-83763-7. OCLC 948547794. Архів оригіналу за 14 грудня 2019. Процитовано 20 грудня 2020.