Fungsi Melanosit: Ciri-ciri, gangguan, pembentukan

Melanosit adalah sel dendritik yang berasal dari puncak saraf dan bermigrasi ke epidermis dan folikel rambut selama embriogenesis. Fungsi utamanya adalah produksi melanin, yang penting untuk melindungi dari sinar matahari. Dalam situasi normal, melanosit tersusun pada tingkat lapisan basal epidermal dan menghubungi keratinosit melalui dendritnya; ada satu melanosit untuk setiap 4 atau 10 keratinosit. Warna kulit tergantung pada melanosit, tergantung aktivitasnya.

Ini merupakan sel mamalia yang menghasilkan pigmen melanin, pigmen yang ditemukan terutama di epidermis, tetapi juga di mata dan rambut, melalui proses yang disebut melanogenesis. Pewarnaan dapat dimodifikasi dengan jumlah melanosit atau jumlah pigmen yang diproduksi dan disimpan dalam organel yang disebut melanosom. Hewan non-mamalia besar yang mengandung sel melanin disebut melanofor.

Pengertian

Melanosit adalah sel yang memproduksi melanin, pigmen gelap yang bertanggung jawab untuk warna rambut dan kulit. Melanin melayani sejumlah fungsi dalam tubuh dan sel-sel ini ditemukan pada semua orang. Pewarnaan rambut dan kulit tidak ditentukan oleh berapa banyak melanosit seseorang, tapi seberapa aktif sel-sel ini. Dengan kondisi seperti albinisme, misalnya, sel-sel ini hadir, tetapi aktivitas mereka terhambat dan mereka tidak menghasilkan pigmen.

Selain yang ditemukan di kulit, melanosit juga hadir dalam otak, telinga bagian dalam, jantung, dan mata, antara lokasi lain dalam tubuh. Mereka biasanya tertanam di bawah permukaan. Sel-sel memproduksi melanin sebagai respons terhadap isyarat lingkungan, termasuk paparan radiasi ultraviolet dan bahan kimia tertentu.

Melanin melakukan perjalanan keluar dari melanosit dan sampai ke permukaan jaringan di mana sel-sel yang ditemukan. Seiring waktu, itu rusak dan perlu diganti dengan pasokan segar melanin yang dihasilkan oleh lapisan melanosit yang mendasarinya.

Ciri-ciri

Melanosit dicirikan oleh inti ovoidnya dan, dalam kondisi normal, melanosit diatur pada tingkat lapisan basal epidermis, menghubungi keratinosit melalui prosesnya (dendrit). Kepadatan melanosit bervariasi tergantung pada wilayah anatomi, tetapi sangat konstan antara individu dari etnis yang berbeda.

Melanosit epidermal menghasilkan dan mengeluarkan pigmen yang disebut melanin, yang melindungi tubuh dari efek merusak radiasi UV non-pengion. Warna kulit tergantung pada aktivitas sel-sel tersebut. Melanin bisa berupa eumelanin (warna coklat kecoklatan) atau pheomelanin (pigmen merah kekuningan).

Kedua bentuk tersebut dihasilkan dari oksidasi tirosin menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin (DOPA) melalui aksi enzim tirosinase dan konversi DOPA selanjutnya. Reaksi ini awalnya terjadi dalam struktur yang disebut premelanosom, yang berasal dari badan Golgi.

Karena lebih banyak melanin diproduksi oleh oksidasi tirosin, struktur internal premelanosom diubah menjadi butiran melanik matang (melanosom). Melanosom yang sedang berkembang dan kandungan melaninnya ditransfer ke keratinosit tetangga dengan donasi pigmen. Proses ini, yang meliputi fagositosis ujung ekstensi melanosit oleh keratinosit, adalah jenis sekresi sitokrin (karena sejumlah kecil sitoplasma di sekitar melanosom juga difagositosis).

Melanosit berasal dari neuroektoderm, khususnya di puncak saraf, dan bermigrasi sebagai melanoblas selama embriogenesis. Mereka terletak terutama di kulit, khususnya di lapisan basal epidermis dan di folikel rambut, tetapi juga muncul di bagian lain tubuh seperti telinga tengah, beberapa bagian otak dan sumsum tulang belakang, jantung, tulang, mata, dan kelenjar adrenal.

Mereka memiliki ukuran yang bervariasi dan bentuknya dendritik dengan proyeksi ke arah sel lain. Di kulit, juluran memasuki sitoplasma keratinosit untuk mentransfer melanin melalui sitokrinia (sekresi ke dalam sitoplasma). Ada sekitar 1000-2000 melanosit per mm2 kulit yang mewakili 5 sampai 10% sel lapisan basal epidermis.

Dalam sitoplasma melanosit, inti ovoid dan Retikulum Endoplasma Kasar yang sangat berkembang dapat diamati di mana tirosin diproduksi, zat tempat melanin disintesis. Butiran karakteristik juga terlihat di dekat membran tempat melanin diproduksi dan disimpan.

Butiran ini dapat terdiri dari dua jenis, premelanosom, tempat tirosin disimpan, yang secara bertahap akan berubah menjadi melanin, dan melanosom, yang merupakan bentuk matang dari premelanosom saat mencapai konsentrasi melanin yang tinggi.

Gangguan

Melanosit terkait dengan beberapa penyakit seperti vitiligo atau melanoma. Vitiligo ditandai dengan pembentukan bintik-bintik putih pada kulit akibat kurangnya pigmentasi. Tidak diketahui secara pasti mengapa proses tersebut terjadi tetapi beberapa hipotesis menyiratkan penghancuran melanosit oleh sistem kekebalan itu sendiri, atau oleh fungsi abnormal dari beberapa sel saraf yang akan menghasilkan zat beracun yang menyebabkan kerusakan pada mereka.

Melanoma adalah salah satu jenis kanker kulit. Ini dibentuk oleh konsentrasi melanosit ganas. Ketika konsentrasi melanosit jinak, bintik-bintik, tahi lalat dan lentigo muncul.

Gangguan pigmentasi, termasuk kondisi bawaan, maupun yang diperoleh, dapat mempengaruhi cara melanosit bekerja. Beberapa menekan aktivitas pada bagian dari sel-sel ini, menyebabkan bercak pucat atau putih muncul pada tubuh di lokasi di mana tidak ada melanin sedang dibuat. Lainnya melakukan sebaliknya, merangsang kelebihan produksi melanin dan menyebabkan penggelapan kulit. Obat-obat tertentu memiliki efek yang sama, menjelaskan mengapa orang-orang di sebagian resep mengembangkan kulit gelap.

Fungsi

Fungsi melanosit adalah, seperti yang telah disebutkan, sintesis melanin, penyisipannya ke dalam melanosom dan transfer melanosom ke sel lain, misalnya ke keratinosit epidermis. Dalam sel-sel ini, melanosom didistribusikan di sekitar nukleus di mana melanin akan melakukan aksinya: melindungi DNA dari radiasi ultraviolet gelombang pendek (UV-B, lebih berbahaya daripada radiasi ultraviolet gelombang panjang atau UV-A) saat diserap. dengan melanin. Radiasi ultraviolet sendiri merangsang melanogenesis, yang merupakan mekanisme efektif untuk meningkatkan perlindungan saat paparan meningkat.

Tetapi sejumlah radiasi di kulit ini diperlukan untuk biosintesis vitamin D. Kebutuhan ini dan tingkat radiasi matahari di berbagai wilayah di dunia dapat menjelaskan, dari sudut pandang adaptif, berbagai tingkat melanogenesis basal, dan akhirnya pigmentasi kulit, yang ada di antara populasi manusia yang berbeda. Jadi, di daerah tropis dan ekuator, kulit gelap mendominasi, karena insiden radiasi yang lebih tinggi membutuhkan perlindungan permanen yang lebih besar. Sebaliknya, populasi di wilayah utara memiliki kulit yang cerah karena tidak memerlukan perlindungan tingkat tinggi dan jika perlu memaksimalkan serapan radiasi UV untuk sintesis vitamin D.

Melanin di luar kulit dan rambut juga memiliki efek perlindungan ini tetapi juga dapat memiliki fungsi lain; misalnya, dalam neuron substansia nigra, melanin (di sini dianggap sebagai neuropeptida, yang dikenal sebagai neuromelanin) tampaknya menjadi sumber prekursor dasar untuk sintesis beberapa neurotransmiter. Dalam hal ini, pasien dengan degenerasi fungsi otak yang mengalami kerusakan melanosit telah diamati, dan mungkin terdapat hubungan antara kedua efek tersebut, meskipun belum dapat dipastikan bahwa hal ini yang terjadi. Melanin dalam sistem saraf tidak secara eksklusif ada di substansia nigra, meskipun di daerah ini terdapat konsentrasi yang sangat tinggi, yang merupakan asal muasal namanya.

Pada kulit, melanin memiliki kualitas pelindung. Pigmen ini menyerap radiasi ultraviolet, mencegah dari melakukan perjalanan ke jaringan sekitarnya tubuh. Akibatnya, orang-orang dari daerah-daerah di mana paparan sinar matahari sering dan intens sering memiliki melanosit lebih aktif. Sel-sel bekerja untuk memastikan bahwa tubuh mereka memiliki lapisan melanin yang sehat sehingga mereka cenderung untuk membakar dan menderita kerusakan sinar UV matahari.

Melanin juga memainkan beberapa peran lain di dalam tubuh, termasuk otak, di mana ia muncul untuk menjadi sumber untuk bahan dasar untuk beberapa neurotransmitter. Otak perlu untuk mensintesis bahan kimia karena berjalan keluar dari mereka dan pada orang dengan produksi melanin terbatas di otak, penurunan beberapa neurotransmiter telah diamati. Orang dengan penyakit otak degeneratif juga bisa mengalami kerusakan melanosit dan penurunan berikutnya dalam fungsi melanin, yang menyebabkan fungsi otak menurun. Daerah otak yang dikenal sebagai substansia nigra adalah nama untuk tingkat tinggi melanin yang dikandungnya.

Apa itu Melanogenesis

Proses biosintesis melanin dalam melanosit disebut melanogenesis dan melibatkan beberapa enzim dan berbagai faktor pengatur (radiasi ultraviolet, hormon melanotropik, sitokin, dll.). Ini dimulai di Retikulum Endoplasma Kasar melanosit tempat tirosin disintesis, yang merupakan asam amino prekursor melanin.

Tirosin berpindah dari REk ke premelanosom dan di sini, dengan adanya oksigen dan dengan aksi enzim tirosinase, ia diubah menjadi L-DOPA dan ini berubah menjadi DOPAquinone. Berbagai rute mulai dari DOPAquinone. Dua yang terpenting adalah jalur yang akan memunculkan keluarga eumelanin, jenis melanin biologis yang paling melimpah, dan satu lagi yang akan memunculkan pheomelanin.

Saat melanin disintesis, premelanosom berkembang dan matang hingga mencapai tahap melanosom.

Dalam melanosom, tirosinase menghentikan aktivitasnya dan berada di dendrit siap dipindahkan ke keratinosit. Unit yang dibentuk oleh melanosit dan keratinosit dengan kontak dendritnya membentuk apa yang disebut unit melanositik kulit.

Melanogenesis basal

Tingkat aktivitas melanosit basal, atau melanogenesis basal, merupakan penentu utama warna kulit dan ditentukan secara genetik. Artinya, warna kulit tidak tergantung pada jumlah melanosit, yang sangat mirip di antara orang-orang yang berbeda, tetapi pada aktivitas mereka. Secara umum, orang dengan kulit cerah memiliki melanogenesis basal rendah dan orang dengan warna kulit gelap memiliki melanogenesis basal tinggi. Jumlah relatif eumelanin dan pheomelanin yang diproduksi juga berperan.

Pigmentasi karena akumulasi melanin tahan lama. Oksidasi melanin yang ada menghasilkan pigmentasi tambahan namun berumur pendek, yang ditunjukkan oleh rangsangan tertentu seperti paparan sinar matahari pada kulit.

Stimulasi

Melanogenesis dirangsang oleh banyak faktor, terutama Melanocyte-Stimulating Hormone (disingkat MSH), meskipun mekanismenya belum diketahui. Stimulasi malanogenesis juga dikaitkan dengan tingginya ACTH (Adrenocorticotropic Hormone), mungkin karena MSH adalah produk sampingan dari ACTH. Pada penyakit dengan ACTH tingkat tinggi, seperti sindrom Cushing, peningkatan melanogenesis dapat diamati. Berbagai metabolit vitamin D dan turunan retinoid (vitamin A) juga meningkatkan melanogenesis, sehingga sering menjadi bahan dalam tanning lotion.

Di antara faktor eksternal yang merangsang melanogenesis, paparan sinar ultraviolet gelombang menengah (UV-B) menonjol. Radiasi ini merusak DNA penghasil timidin dinukleotida (pYpT) dan ini pada gilirannya merangsang melanogenesis.