Melanin in der Haut und andere Rollen

ByDr. J. K. Hartmann

Wichtige Erkenntnisse

  • Melanin bestimmt die Hautfarbe und trägt dazu bei, die DNA vor Sonnenschäden zu schützen.

  • Menschen mit heller Haut, die hauptsächlich Phäomelanin produzieren, haben ein höheres Risiko für Sonnenschäden und Hautkrebs.

  • Bräunungsspritzen und Beschleuniger sind nicht von der FDA zugelassen und können gefährlich sein.

Melanin ist ein Pigment, das von spezialisierten Zellen in der Haut, den Melanozyten, gebildet wird. Die Menge und Art des Melanins bestimmt die Hautfarbe.Die menschliche Haut ist auf der ganzen Welt sehr unterschiedlich und reicht von sehr dunkelbraun bis blassweiß.

Im Allgemeinen hat blasse Haut weniger Melanin und weniger aktive Melanozyten als dunklere Haut oder Haut, die leichter bräunt.Melanin bestimmt auch die Augen- und Haarfarbe und erfüllt andere biologische Funktionen.

In diesem Artikel wird erläutert, wie Melanin mit der Haut zusammenhängt, Menschen mit mehr Melanin, Menschen mit weniger Melanin und die Verwendung von Melaninpräparaten.

Illustration von Zoe Hansen für Swip Health


Melanin und Haut: Die Verbindung

Melanin bestimmt den Ton und die Farbe von Haut, Haaren und Iris der Augen.Melanin trägt auch dazu bei, das Erbmaterial der Zellen, die DNA, vor Sonnenschäden zu schützen. Mit zunehmender Sonneneinstrahlung nimmt die Melaninproduktion zu, um zum Schutz vor schädlichen ultravioletten (UV) Strahlen beizutragen.

Es kommt auch in der Netzhaut (lichtempfindliches Gewebe im hinteren Teil des Auges) vor und spielt eine Rolle beim normalen Sehen.

Produktion

Melanin wird von spezialisierten Zellen, den sogenannten Melanozyten, produziert. Melanozyten haben auf ihrer Oberfläche ein Protein namens Melanocortin-1-Rezeptor (MC1R). Das MC1R-Gen gibt Anweisungen zur Herstellung des Melanocortin-1-Rezeptors.

Während das MC1R-Gen eine wichtige Rolle bei der menschlichen Pigmentierung spielt, wird angenommen, dass auch andere Gene eine Rolle spielen. Einige dieser Gene sind an der Melaninproduktion im Haar beteiligt, darunter ASIP, DTNBP1, GPR143, HPS3, KITLG, MLPH, MYO5A, MYO7A, OCA2, SLC45A2, SLC24A5, TYRP1, TYR, ERCC6, GNAS, HERC2, IRF4, OBSCN, SLC24A4, TPCN2 und MITF.

Das in der Hypophyse produzierte Melanozyten-stimulierende Hormon reguliert die Melaninproduktion in der Haut.

Sowohl die Menge als auch die Art des Melanins bestimmen die Haut- und Haarfarbe.

Melanozyten produzieren zwei Formen von Melanin:

  • Eumelanin: Braunes bis schwarzes Pigment
  • Phäomelanin: Rotes oder gelbes Pigment

Menschen, die hauptsächlich Eumelanin produzieren, neigen dazu, Folgendes zu haben:

  • Braunes oder schwarzes Haar
  • Dunkle Haut oder Haut, die leicht bräunt
  • Haut, die besser vor UV-Strahlungsschäden durch Sonnenlicht geschützt ist (Eumelanin schützt vor diesen Schäden)

Menschen, die hauptsächlich Phäomelanin produzieren, neigen dazu, Folgendes zu haben:

  • Rotes oder blondes Haar
  • Sommersprossen
  • Helle Haut, die schlecht bräunt
  • Ein erhöhtes Risiko für Hautschäden durch Sonneneinstrahlung (Phäomelanin schützt nicht vor UV-Strahlung)

Melanin wird von Melanozyten produziert und dann an die umgebenden Keratinozyten (die am häufigsten vorkommenden Zellen in der Epidermis) verteilt.

Melanin leitet sich von der Aminosäure L-Tyrosin ab, seine chemische Struktur auf atomarer Ebene ist jedoch noch nicht verstanden.

Veränderungen in der Genaktivität, die die Haut- und Haarfärbung bestimmt, wurden durch die Evolution und die Anpassung an neue Umgebungen durch Migration und Bewegung von Menschen über die Kontinente hinweg beeinflusst.

Die Anzahl der Melanozyten und die Art des produzierten Melanins können durch folgende Faktoren beeinflusst werden:

  • Körperstelle: Verschiedene Bereiche des Körpers sind auf eine unterschiedliche Anzahl an Melanozyten vorprogrammiert
  • Alter: Kinder haben tendenziell eine blassere Haut als Erwachsene
  • Sex: Frauen sind tendenziell blasser als Männer

Eine Anmerkung zur Gender- und Sex-Terminologie

Swip Health erkennt an, dass Sex und Geschlecht verwandte Konzepte sind, aber nicht dasselbe sind. Um unsere Quellen genau wiederzugeben, verwendet dieser Artikel Begriffe wie „weiblich“, „männlich“, „Frau“ und „Mann“, wie sie in den Quellen verwendet werden.

Haar- und Haut-Melanozyten können unabhängig voneinander arbeiten, es ist beispielsweise möglich, helle Haut und dunkle Haare zu haben.

Graues Haar entsteht, wenn die Melanozytenaktivität nachlässt und schließlich die Melaninproduktion einstellt.Graues Haar tritt im höheren Alter häufiger auf, kann jedoch auf einen Vitamin-B12-Mangel oder ein Ungleichgewicht der Schilddrüse zurückzuführen sein.

Melanin und andere Pigmentierungsrollen 

Melanin in der Haut schützt vor ultraviolettem A (UVA), ultraviolettem B (UVB) und sichtbarem blauem Licht. Es fungiert als Schutzschild und verhindert die direkte UV-Einwirkung auf die DNA der Epidermiszellen. Es fängt indirekt reaktive sauerstoffhaltige Moleküle ab, die sich durch UV-Strahlung auf der Haut bilden.Diese Moleküle könnten die DNA weiter schädigen.

Die Menge des UV-Schutzes hängt von der Art und Menge des vorhandenen Melanins ab, reicht aber insbesondere in der Sommersonne meist nicht für einen vollständigen Schutz aus. Unabhängig vom Hautton wird Sonnenschutz, wie z. B. Sonnenschutzmittel, empfohlen.

Melanin unterstützt außerdem:

  • Vision
  • Anhörung
  • Funktion des Immunsystems

Von Melanin beeinflusste Erkrankungen

Pigmentstörungen können zu Hyperpigmentierung (verstärkte Hautfarbe) und Hypopigmentierung (verminderte Hautfarbe) führen. Diese Veränderungen können lokalisiert (in bestimmten Bereichen) oder generalisiert (überall) sein.

Zu den von Melanin betroffenen Erkrankungen gehören:

  • Albinismus: Diese Erbkrankheit reduziert das Melaninpigment in Haut, Haaren und Augen. Es verursacht weißes Haar, blasse Haut und rosa oder blaue Augen. Es kann auch zu Sehstörungen kommen.
  • Vitiligo: Diese Erkrankung führt zum Verlust pigmentproduzierender Zellen in der Haut, was zu glatten, weißen Flecken auf der Haut führt. Es wird angenommen, dass es sich um eine Autoimmunerkrankung handelt
  • Melasma: Auch „Schwangerschaftsmaske“ genannt, verursacht es dunkelbraune bis graubraune, symmetrische Flecken im Gesicht. Es wird angenommen, dass es durch Hormone, Sonneneinstrahlung und Antibabypillen verursacht wird.
  • Pigmentverlust nach Hautschädigung: Dies tritt auf, wenn das Pigment nach einer Hautschädigung wie Verbrennungen, Infektionen, Blasen oder Geschwüren nicht ersetzt wird.
  • Hyperpigmentierung nach Hautentzündung: Nach einer Hautentzündung können dunkle Hautbereiche auftreten.
  • Bestimmte Muttermale: Diese können durch Hyperpigmentierung oder Hypopigmentierung verursacht werden.
  • Hämochromatose: Eine Eisenüberladung kann eine Hyperpigmentierung verursachen.
  • Acanthosis nigricans: Dunkle, samtige Flecken in Hautfalten können auf eine Krankheit wie Diabetes hinweisen
  • Tinea versicolor: Diese Pilzinfektion kann hellere oder dunklere Hautflecken verursachen.
  • Pityriasis alba: Bei dieser Erkrankung entwickeln sich trockene weiße oder hellere Flecken.
  • Hypomelanose guttata: An Gliedmaßen, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, entwickeln sich kleine, flache, blasse oder weiße Flecken.
  • Hautkrebs: Wunden oder Läsionen, die sich in Form, Größe oder Farbe verändern, sollten auf Hautkrebs untersucht werden.
  • Sonnenlentigines: „Leberflecken“ oder „Altersflecken“ sind kleine, dunkle Flecken, die durch Sonnenschäden verursacht werden. Sie treten normalerweise an den Händen, im Gesicht oder an anderen der Sonne ausgesetzten Stellen auf.

Menschen mit mehr Melanin

Menschen mit dunklerer Haut produzieren hauptsächlich Eumelanin.In geografischen Gebieten mit tropischen Breiten, insbesondere in nicht bewaldeten Regionen, in denen die UV-Strahlung intensiver war, kam es zu einem erhöhten Eumelaningehalt – und damit zu einer dunkleren Haut. Dies trug zum Schutz vor Schäden durch UV-Strahlen wie Hautkrebs bei.

Menschen mit weniger Melanin 

Menschen mit heller Haut produzieren hauptsächlich Phäomelanin.Weniger Eumelanin macht helle Haut anfälliger für UV-Schäden und Hautkrebs.

Die natürliche Selektion hat in bestimmten nordwestlichen Regionen Europas zu einer weit verbreiteten Variante des Melanocortin-1-Rezeptors geführt.Gerade in den nördlichen Breiten, wo die Sonneneinstrahlung fast das ganze Jahr über schwach ist, ist es von Vorteil, da es eine bessere Vitamin-D-Produktion ermöglicht.Die Vitamin-D-Produktion wird durch die Sonneneinstrahlung der Haut angeregt.

Melanin und Evolution

Die Vielfalt in der Menge und Art des produzierten Melanins bei Menschen unterschiedlicher geografischer und rassischer Herkunft ist auf genetische Veränderungen über Tausende von Generationen zurückzuführen.Der Umzug in ein bestimmtes geografisches Gebiet wird Ihre genetische Ausstattung hinsichtlich der Melaninproduktion nicht verändern.

Was bedeutet „Melaninmangel“?

Das Fehlen von Melanozyten führt zu einem Pigmentverlust. Ein Verlust oder eine Verringerung der Melaninsynthese kann zu Erkrankungen wie Vitiligo, Albinismus und Phenylketonurie führen (verursacht eine Ansammlung einer Aminosäure namens Phenylalanin).

Menge an Melanin

Im Allgemeinen gilt: Je dunkler Ihre Haut, desto mehr Melanin haben Sie.

In einfachen Worten:

  • Ein hoher Eumelaninspiegel und ein niedriger Phäomelaninspiegel führen tendenziell zu brauner oder dunkler Haut/braunem oder schwarzem Haar.
  • Ein hoher Phäomelaninspiegel und ein niedriger Eumelaninspiegel führen tendenziell zu heller Haut und Sommersprossen/rotem Haar (sehr hoher Phäomelaninspiegel) oder gelbem Haar.
  • Kein oder nur sehr wenig Eumelanin oder Phäomelanin (Albinismus) führt tendenziell zu blasser Haut/weißem Haar.

Das sind Verallgemeinerungen. Auch andere Faktoren spielen bei der Pigmentierung eine Rolle.

Verwendung von Melanin-Ergänzungsmitteln 

Produkte wie Bräunungsspritzen, Bräunungspillen und Bräunungsbeschleuniger wurden von der Food and Drug Association (FDA) nicht für Bräunungszwecke in der breiten Öffentlichkeit zugelassen und bergen Risiken.

Bräunungsaufnahmen:

  • Wird durch Injektionen unter die Haut oder Nasensprays verabreicht
  • Enthält im Labor hergestellte Chemikalien wie Melanotan I und Melanotan II, die mit Melanozyten-stimulierenden Hormonen in Zusammenhang stehen
  • Sind nicht reguliert, daher sind die Inhalte nicht sicher
  • Kann Nebenwirkungen wie Übelkeit, Erbrechen und mehr verursachen
  • Kann das Risiko für Melanom-Hautkrebs erhöhen

Bräunungsbeschleuniger:

  • Sind Lotionen oder Pillen, die die Aminosäure Tyrosin oder ihre Derivate enthalten
  • Funktioniert nicht und kann gefährlich sein
  • Es wird behauptet, dass es den körpereigenen Bräunungsprozess stimuliert, doch es gibt Hinweise darauf, dass dies nicht wahr ist
  • Sind keine von der FDA zugelassenen Medikamente und haben sich nicht als sicher und wirksam erwiesen

Sonnenlose Bräunungsprodukte

Sunless-Bräunungsprodukte sind Kosmetika, die bei sachgemäßer Anwendung als ungefährlich gelten. Dazu gehören:

  • Bronzer: Diese werden mit Farbzusätzen hergestellt, die von der FDA für kosmetische Zwecke zugelassen sind. Dabei handelt es sich um Produkte wie getönte Feuchtigkeitscremes und Pinselpuder, die auf die Haut aufgetragen werden, um vorübergehend Farbe hinzuzufügen. Sie können wie Make-up abgewaschen werden.
  • Selbstbräuner: Auch Selbstbräuner oder Verlängerer genannt, werden als Lotionen oder Cremes auf die Haut aufgetragen. Sie interagieren mit Proteinen auf der Hautoberfläche, um eine dunklere Farbe zu erzeugen, die normalerweise innerhalb weniger Tage abklingt. Sie verwenden üblicherweise einen von der FDA zugelassenen Farbzusatz namens Dihydroxyaceton (DHA).

Bei Bräunungssprays besteht die Gefahr, dass das Produkt eingeatmet wird oder in Augen, Nase oder Mund gelangt. DHA ist nur zur äußerlichen Anwendung zugelassen.

Diese Produkte bieten keinen Sonnenschutz, es sei denn, sie enthalten geeignete Sonnenschutzbestandteile. Produkte, die Sonnenschutzmittel enthalten, sind nur für ein paar Stunden wirksam, und danach wären mehr Sonnenschutzmittel oder andere vorbeugende Maßnahmen bei Sonnenexposition erforderlich.

Andere Ergänzungen

Einige Nahrungsergänzungsmittel werden vermarktet, um die Melaninproduktion zu unterstützen, beispielsweise um das Ergrauen der Haare zu verlangsamen. Nahrungsergänzungsmittel und Ernährungsumstellungen zur Steigerung der Melaninproduktion wurden jedoch nicht umfassend untersucht.

Eine gesunde Ernährung mit einem hohen Anteil an Antioxidantien aus Obst und Gemüse kann die Gesundheit der Haut unterstützen.Ein Vitamin-B12-Mangel kann Auswirkungen auf die Melanozyten haben.Besprechen Sie jede Ergänzung mit einem Arzt.

Melanin vs. Melatonin

Melaninpräparate können mit Melatoninpräparaten verwechselt werden. Melatonin ist ein in der Zirbeldrüse produziertes Hormon, das den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert und ein Antioxidans ist.Manche Menschen nehmen Melatoninpräparate gegen Schlafprobleme und Jetlag ein.