Melanocytt - Melanocyte
Melanocytt | |
---|---|
Detaljer | |
Uttale | / M ə l æ n ə ˌ s aɪ t , - n oʊ - / ( lytt ) eller / m ɛ l ə n ə ˌ s aɪ t , - n oʊ - / |
Forløper | Nevral kam |
plassering | Hud |
Funksjon | melanin produksjon |
Identifikatorer | |
Latin | melanocytus |
MeSH | D008544 |
TH | H2.00.03.0.01016 |
FMA | 70545 |
Anatomiske termer for mikroanatomi |
Melanocytter er melanin -produserende neural crest -avledede celler som befinner seg i bunnlaget (den basal ) av hudens epidermis , det midtre lag av øyet (den uvea ), det indre øret , vaginal epitel , hjernehinnene , bein , og hjerte . Melanin er et mørkt pigment som først og fremst er ansvarlig for hudfarge . Når den er syntetisert, finnes melanin i spesielle organeller kalt melanosomer som kan transporteres til nærliggende keratinocytter for å indusere pigmentering. Dermed har mørkere hudtoner flere melanosomer tilstede enn lysere hudtoner. Funksjonelt fungerer melanin som beskyttelse mot UV -stråling . Melanocytter har også en rolle i immunsystemet .
Funksjon
Gjennom en prosess som kalles melanogenese, produserer melanocytter melanin , som er et pigment som finnes i hud , øyne , hår , nesehule og indre øre . Denne melanogenesen fører til en langvarig pigmentering, som står i kontrast til pigmenteringen som stammer fra oksidasjon av allerede eksisterende melanin.
Det er både basale og aktiverte nivåer av melanogenese; generelt har mennesker med lysere hud lave basalnivåer av melanogenese. Eksponering for UV-B-stråling forårsaker økt melanogenese. Formålet med melanogenese er å beskytte hypodermis , laget under huden, mot skader på grunn av UV -stråling. Fargen på melaninet er svart, slik at det kan absorbere et flertall av UV -lyset og blokkere det fra å passere gjennom epidermis.
Siden handlingsspekteret for solbrenthet og melanogenese er praktisk talt identiske, antas de å være indusert av den samme mekanismen. Handlingens spektrums samsvar med absorpsjonsspekteret av DNA peker mot dannelsen av cyklobutanpyrimidindimerer (CPD) - direkte DNA -skade .
Vanligvis finnes mellom 1000 og 2000 melanocytter per kvadratmillimeter hud eller omtrent 5% til 10% av cellene i det basale laget av epidermis. Selv om størrelsen kan variere, er melanocytter vanligvis 7 μm i lengde.
Forskjellen i hudfarge mellom lett og mørkt pigmenterte individer skyldes ikke antall (mengde) melanocytter i huden, men melanocyttenes aktivitetsnivå (mengde og relative mengder eumelanin og feomelanin ). Denne prosessen er under hormonell kontroll, inkludert MSH- og ACTH -peptidene som produseres fra forløperen proopiomelanocortin.
Vitiligo er en hudsykdom der folk lider av melaninmangel i visse områder i huden.
Personer med okulokutan albinisme har vanligvis et veldig lavt nivå av melaninproduksjon. Albinisme er ofte, men ikke alltid, relatert til TYR -genet som koder tyrosinaseenzymet . Tyrosinase er nødvendig for at melanocytter skal produsere melanin fra aminosyren tyrosin . Albinisme kan også skyldes en rekke andre gener, som OCA2 , SLC45A2 , TYRP1 og HPS1 for å nevne noen. I alt er det allerede blitt anerkjent 17 typer okulokutan albinisme. Hvert gen er relatert til forskjellige proteiner som har en rolle i pigmentproduksjonen.
Personer med Chédiak - Higashi syndrom har en opphopning av melaningranulat på grunn av unormal funksjon av mikrotubuli .
Rolle i immunsystemet
I tillegg til sin rolle som UV -radikalfangere, er melanocytter også en del av immunsystemet, og anses å være immunceller. Selv om melanocytters fulle rolle i immunresponsen ikke er fullt ut forstått, deler melanocytter mange egenskaper med dendritiske celler : forgrenet morfologi; fagocytiske evner; presentasjon av antigener til T-celler ; og produksjon og frigjøring av cytokiner . Selv om melanocytter er dendritiske i form og deler mange egenskaper med dendritiske celler, er de avledet fra to forskjellige cellelinjer. Dendritiske celler er avledet fra hematopoietiske stamceller i beinmargen . Melanocytter stammer derimot fra nevrale kamceller . Som sådan, selv om de er morfologisk og funksjonelt like, er melanocytter og dendritiske celler ikke det samme.
Melanocytter er i stand til å uttrykke MHC klasse II , en type MHC uttrykt bare av visse antigenpresenterende celler i immunsystemet, når de stimuleres av interaksjoner med antigen eller cytokiner. Alle cellene i en gitt virveldyr uttrykke MHC, men de fleste cellene bare uttrykke MHC klasse I . Den andre klassen av MHC, klasse II , finnes bare på "profesjonelle" antigenpresenterende celler som dendritiske celler, makrofager , B -celler og melanocytter. Det er viktig at melanocytter stimulert av cytokiner uttrykker overflateproteiner som CD40 og ICAM1 i tillegg til MHC klasse II, noe som muliggjør co-stimulering av T-celler.
I tillegg til å presentere antigen, er en av melanocytternes roller i immunresponsen cytokinproduksjon. Melanocytter uttrykker mange proinflammatoriske cytokiner inkludert IL-1 , IL-3 , IL-6 , IL-8 , TNF-α og TGF-β . I likhet med andre immunceller, utskiller melanocytter disse cytokinene som respons på aktivering av Pattern Recognition Receptors (PRRs) som Toll Like Receptor 4 (TLR4) som gjenkjenner MAMP . MAMP, også kjent som PAMP, er mikrobielle assosierte molekylære mønstre, små molekylære elementer som proteiner, karbohydrater og lipider som er tilstede på eller i et gitt patogen. I tillegg kan cytokinproduksjon av melanocytter utløses av cytokiner som utskilles av andre immunceller i nærheten.
Melanocytter er ideelt plassert i epidermis for å være sentinels mot skadelige patogener. Melanocytter ligger i stratum basale , det nederste laget av epidermis , men de bruker dendritene sine til å samhandle med celler i andre lag og for å fange patogener som kommer inn i epidermis. Melanocytter fungerer sannsynligvis sammen med både keratinocytter og Langerhans -celler , som begge også er aktivt fagocytiske , for å bidra til immunresponsen.
Melanogenese
Tyrosin er den ikke-essensielle aminosyreforløperen til melanin. Tyrosin omdannes til dihydroksyfenylalanin (DOPA) via enzymet tyrosinase. Deretter polymeriseres DOPA til melanin. Den kobberionbaserte enzymkatalyserte oksidative transformasjonen av katekolderivat dopa til lysabsorberende dopaquinon til indol-5,6-qionon ses tydelig etter polymerisasjonen til melanin, fargen på pigmentet varierer fra rød til mørk brun.
Stimulering
Mange stimuli er i stand til å endre melanogenese, eller produksjonen av melanin av dyrkede melanocytter, selv om metoden det virker på ikke er fullt ut forstått. Enkelte melanokortiner har vist seg i laboratorietester å ha effekt på appetitt og seksuell aktivitet hos mus. Eikosanoider , retinoider , østrogener , melanocyttstimulerende hormon , endoteliner , psoralener , hydantoin , forskolin , koleratoksin , isobutylmetylxantin , diacylglyserolanaloger og UV-bestråling utløser melanogenese og i sin tur pigmentering. Økt melaninproduksjon ses ved forhold der adrenokortikotropisk hormon (ACTH) er forhøyet, for eksempel Addisons og Cushings sykdom . Dette er hovedsakelig en konsekvens av at alfa-MSH skilles ut sammen med hormonet forbundet med reproduktive tendenser hos primater. Alpha-MSH er et spaltningsprodukt av ACTH som har lik affinitet for MC1-reseptoren på melanocytter som ACTH.
Melanosomer er vesikler som pakker kjemikaliet inne i en plasmamembran . De Melanosomer er organisert som en hette som beskytter kjernen av keratinocyte . Når ultrafiolette stråler trenge gjennom huden og skade DNA, tymidin -dinukleotid (pTpT) fragmenter fra skadede DNA vil utløse melanogenese og forårsake at melanocytt å produsere Melanosomer, som deretter overføres ved dendritter til det øverste laget av keratinocytter.
Stamceller
Den forløper i melanocytt er melanoblast . Hos voksne finnes stamceller i buleområdet i den ytre rotkappen til hårsekkene . Når et hår går tapt og hårsekken regenererer, aktiveres stamcellene. Disse stamcellene utvikler seg til både keratinocyttforløpere og melanoblaster - og disse melanoblastene forsyner både hår og hud (beveger seg inn i det basale laget av epidermis ). Det er i tillegg bevis på at melanocyttstamceller er tilstede i kutane nerver, med nervesignaler som får disse cellene til å differensiere til melanocytter for huden.
Klinisk signifikans
- Melanom - Kreft som påvirker melanocytter
- Melanocytiske svulster
- Melanocytiske svulster med usikkert ondartet potensial
- Vitiligo - Redusert antall melanocytter på grunn av autoimmun ødeleggelse som forårsaker redusert melanin
- Albinisme - Normalt antall melanocytter, men redusert melaninproduksjon på grunn av redusert tyrosinaseaktivitet eller defekt tyrosintransport
- Melasma (Chloasma) - Ujevn hyperpigmentering av huden Normalt antall melanocytter med økt melaninproduksjon som forårsaker hyperpigmentering. Assosiert med graviditet eller bruk av p -piller.
- Addisons sykdom
- Nevus depigmentosus
Se også
- Kromatofor (pigmentcelletypen som finnes hos dyr med poikiloterm )
- Øyenfarge
- Mole (hudmerke)
- Solingsaktivator
- Liste over menneskelige celletyper avledet fra kimlagene
Referanser
Videre lesning
- Ito S (juni 2003). "IFPCS presidentforelesning: et kjemikers syn på melanogenese". Pigmentcelleforskning . 16 (3): 230–6. doi : 10.1034/j.1600-0749.2003.00037.x . PMID 12753395 .
- Millington GW (mai 2006). "Proopiomelanocortin (POMC): de kutane rollene til dets melanokortinprodukter og reseptorer". Klinisk og eksperimentell dermatologi . 31 (3): 407–12. doi : 10.1111/j.1365-2230.2006.02128.x . PMID 16681590 . S2CID 25213876 .
Eksterne linker
- Histologibilde: 07903loa - Histology Learning System ved Boston University - "Eye: fovea, RPE"
- Histologibilde: 08103loa - Histology Learning System ved Boston University - "Integrert: pigmentert hud"