Melanina - za co odpowiada i dlaczego jest potrzebna w oczach?
Melanina to naturalny pigment występujący w organizmach zwierząt i ludzi. Jest syntetyzowana w specjalistycznych komórkach zwanych melanocytami, które znajdują się w różnych tkankach, w tym w skórze, włosach i oczach. Wyróżnia się dwa główne typy melaniny: eumelaninę oraz feomelaninę. Pigment ten odgrywa kluczową rolę w ochronie organizmu przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego, a także pełni funkcję antyoksydacyjną, neutralizując wolne rodniki. Dowiedz się za co odpowiada i dlaczego jest potrzebna w oczach!
Najważniejsze informacje:
- Melanina w oku – gdzie występuje?
- Rodzaje melaniny w oku
- Melanina a fotoprotekcja – mechanizmy działania
- Funkcja melaniny w ochronie narządu wzroku
- Melanina a ryzyko czerniaka naczyniówki
- Różnice w ilości melaniny a kolor tęczówki
Melanina w oku – gdzie występuje?
W ludzkim oku melanina jest obecna w dwóch głównych typach komórek barwnikowych:
- Melanocyty błony naczyniowej, znajdujące się w naczyniówce oraz ciele rzęskowym.
- Upigmentowane komórki nabłonka barwnikowego siatkówki (Retinal Pigment Epithelium, RPE)
Obie struktury zawierają melanocyty syntetyzujące melaninę, która pełnią kluczowe funkcje ochronne i regulacyjne w oku.
Rodzaje melaniny w oku
Melanocyty oka produkują dwa główne typy melaniny, które różnią się właściwościami chemicznymi i funkcjami ochronnymi:
Eumelanina
- Występuje w kolorze brązowym lub czarnym.
- Pełni funkcję silnego antyoksydantu, chroniąc komórki oka przed stresem oksydacyjnym.
- Absorbuje promieniowanie UV i światło widzialne, zmniejszając ryzyko uszkodzeń fotoreceptorów.
- Obecność eumelaniny w większych ilościach wiąże się z lepszą ochroną przed zwyrodnieniem plamki żółtej (AMD) oraz czerniakiem.
Feomelanina
- Ma barwę żółtą lub czerwoną.
- Jest mniej skuteczna w ochronie przed stresem oksydacyjnym i promieniowaniem UV.
- Jej obecność może zwiększać podatność na uszkodzenia komórkowe oraz ryzyko rozwoju niektórych schorzeń oczu.
Melanina a fotoprotekcja – mechanizmy działania
Melanina chroni tkanki oka na dwa sposoby:
- Efekt fotoekranu – w tkankach narażonych na promieniowanie słoneczne, takich jak tęczówka, melanina absorbuje nadmiar światła i zmniejsza jego szkodliwy wpływ na komórki.
- Mechanizm biochemiczny – w głębszych warstwach oka, takich jak siatkówka i naczyniówka, melanina neutralizuje reaktywne formy tlenu, działając jako silny antyoksydant.
Funkcja melaniny w ochronie narządu wzroku
Absorpcja nadmiaru światła
Jednym z głównych zadań melaniny w oku jest pochłanianie światła, które nie zostało zaabsorbowane przez fotoreceptory siatkówki. Dzięki temu zjawisku redukowane jest jego rozpraszanie i odbicie wewnątrz gałki ocznej, co prowadzi do poprawy ostrości widzenia oraz zwiększenia kontrastu obrazu. Melanina zmniejsza również efekt olśnienia, co jest szczególnie istotne w warunkach intensywnego nasłonecznienia, kiedy zbyt duża ilość światła może utrudniać widzenie i powodować dyskomfort wzrokowy.
Ochrona przed stresem oksydacyjnym
Melanina działa jako naturalny antyoksydant, chroniąc komórki oka przed stresem oksydacyjnym, który jest efektem ubocznym działania promieniowania świetlnego oraz procesów metabolicznych zachodzących w siatkówce. Reaktywne formy tlenu powstające w wyniku tych procesów mogą prowadzić do uszkodzenia komórek nerwowych siatkówki oraz nabłonka barwnikowego, co sprzyja rozwojowi zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem (AMD). Osoby o ciemnym kolorze tęczówek, u których dominuje eumelanina, są mniej podatne na tego typu schorzenia, ponieważ ich melanocyty posiadają większą zdolność do neutralizowania wolnych rodników.
Ochrona przed promieniowaniem UV
Melanina odgrywa również kluczową rolę w ochronie oka przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego. Choć rogówka i soczewka w dużym stopniu filtrują promienie UV, część z nich może przedostawać się do głębszych struktur oka, prowadząc do uszkodzeń DNA i zwiększonego ryzyka mutacji komórkowych. Melanina, szczególnie obecna w naczyniówce, ciele rzęskowym oraz nabłonku barwnikowym siatkówki, skutecznie pochłania to promieniowanie, ograniczając jego negatywny wpływ na narząd wzroku.
Melanina a ryzyko czerniaka naczyniówki
Mimo że melanina pełni funkcję ochronną, nadmierne działanie stresu oksydacyjnego może przyczyniać się do transformacji melanocytów i rozwoju nowotworów, takich jak czerniak naczyniówki. Jest to najczęstszy nowotwór złośliwy oka, który wywodzi się właśnie z melanocytów. Chociaż do wnętrza oka dociera minimalna ilość promieniowania UV, melanocyty pełnią rolę fotoekranu, absorbując wszystko co nie zostało pochłonięte przez fotoreceptory.
Paradoksalnie, promieniowanie UV stymuluje syntezę witaminy D, która wykazuje działanie przeciwnowotworowe, hamując wzrost i indukując apoptozę (zaprogramowaną śmierć) zmienionych komórek. Zatem UV, które działa bezpośrednio na eksponowane tkanki - wywiera wpływ mutagenny, natomiast w tkankach nienarażonych na promieniowanie słoneczne działa ochronnie.
Różnice w ilości melaniny a kolor tęczówki
Kolor tęczówki jest wynikiem ilości i rodzaju melaniny zawartej w melanocytach tęczówki. Wyróżnia się trzy podstawowe typy tęczówki:
- Ciemna (brązowa, czarna) – tęczówki o ciemnym zabarwieniu zawierają dużą ilość eumelaniny, co zapewnia bardzo dobrą ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym. Dzięki temu są mniej narażone na uszkodzenia siatkówki, a także na choroby związane z degeneracją plamki żółtej. Ciemna barwa oczu chroni także przed stresem oksydacyjnym, który może prowadzić do przyspieszonego starzenia tkanek oka. Osoby z ciemnymi oczami mają jednak większe ryzyko rozwoju jaskry barwnikowej.
- Jasna (niebieska, zielona, szara) – osoby z jasnymi oczami, które zawierają głównie feomelaninę, są bardziej podatne na działanie promieniowania UV. Z tego powodu mają większe ryzyko uszkodzeń siatkówki oraz mogą być bardziej podatne na schorzenia takie jak zwyrodnienie plamki żółtej (AMD), które prowadzi do utraty wzroku. Mniejsza ilość melaniny w jasnych oczach oznacza również większą wrażliwość na światło, co może prowadzić do nadwrażliwości na jasne otoczenie i dyskomfortu w słoneczne dni.
- Albinotyczna - z powodu braku melaniny, osoby z albinizmem są bardziej narażone na uszkodzenia siatkówki i inne schorzenia wzroku, takie jak retinopatia (uszkodzenia siatkówki) i inne problemy związane z brakiem ochrony przed promieniowaniem UV. W takich przypadkach osoby te wymagają specjalistycznej ochrony oczu, na przykład przez stosowanie okularów przeciwsłonecznych, które mogą pomóc zmniejszyć negatywne skutki nadmiernego nasłonecznienia.
Bibliografia:
- https://podyplomie.pl/publish/system/articles/pdfarticles/000/014/715/original/31-35.pdf?1480601037
- Hu, D.-N., Simon, J.D. and Sarna, T. (2008), Role of Ocular Melanin in Ophthalmic Physiology and Pathology†. Photochemistry and Photobiology, 84: 639-644. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2008.00316.x
- https://neuroexpert.org/encyklopedia/melanocyty/
Absolwentka Politechniki Wrocławskiej na kierunku Optometria oraz wielu kursów branżowych. Specjalizuje się w badaniu refrakcji wzroku oraz kontaktologii, czyli dobieraniu soczewek kontaktowych miękkich. Od ponad 10 lat pracuje w branży związanej z korekcją wzroku jako optometrysta pracujący w gabinecie. Pomaga pacjentom przeprowadzając badania wad refrakcji, dobierając okulary oraz soczewki kontaktowe.
