Colore della pelle e Melanogenesi

La cute o pelle è l'organo che riveste il corpo; è costituita dal tessuto epiteliale, da quello connettivo e da vari annnessi. La cute partecipa sia alla vita vegetativa che alla vita di relazione dell'intero organismo e, oltre a quella protettiva, svolge altre svariate importanti funzioni: funzione secretiva, funzione termoregolatrice, funzione immunitaria e funzione sensoriale. Anatomicamente, la pelle è costituita da tre strati sovrapposti: epidermide, derma, ipoderma.
L'epidermide, epitelio pavimentoso stratificato cheratinizzato, è il tessuto più superficiale della cute; è costituita da varie stratificazioni cellulari (strato basale, spinoso, granuloso, corneo), ciascuna delle quali possiede forme e funzioni specifiche. Il tipo di cellule più rappresentate nell'epidermide è dato dai cheratinociti, che sintetizzano la cheratina e la accumulano al loro interno, differenziandosi e migrando verso l'esterno fino a formare, al termine della loro attività, i corneociti, che costituiscono lo strato corneo (a contatto con l'ambiente esterno).
Nell'epidermide, inoltre, sono presenti altri quattro tipi di cellule: le cellule di Langherans, i linfociti, le cellule di Merkel e i melanociti. Questi ultimi sono cellule dendritiche migrate, in epoca embroniale, dalla cresta neurale allo strato basale epidermico; i melanociti, che si estendono tra i cheratinociti avvogendoli completamente, sono deputati alla sintesi della melanina, pigmento dalla struttura chimica variabile che si forma nel melanocita a partire dall'amminoacido tirosina, per azione dell'enzima tirosinasi e dell'ossigeno.
La melanina, che nei soggetti eumelanici è di colore bruno e nei soggetti feomelanici di colore rosso, ha funzione protettiva nei confronti dei danni causati dalle radiazioni ultraviolette. I melanociti costituiscono circa il 5% della popolazione cellulare dell'epidermide e dei follicoli.

Il colore della cute

Il colore della pelle sana è il risultato della presenza di diversi pigmenti e fattori:

• l'emoglobina, contenuta nei globuli rossi, conferisce alla pelle una tonalità variabile dal rosa al rosso;
• il carotene, contenuto negli adipociti dell'ipoderma, presenta una colorazione giallo-arancione;
• la cheratina, presente nei cheratinociti, dona alla cute un colore di base giallo-bianco, che varia in funzione dello spessore dello strato corneo;
• i vasi sanguigni presenti nel derma, in base al numero, alla profondità e al grado di ossigenazione del sangue, contribuiscono a donare alla pelle toni rosso-bluastri;
• la melanina.

La colorazione della cute dipende principalmente dalla pigmentazione melaninica costituzionale, la quale è geneticamente determinata, ma può essere indotta anche da fattori esogeni, come l'esposizione solare, o endogeni, come le variazioni ormonali.

Melanogenesi

La pigmentazione cutanea, determinata geneticamente, è un carattere etnico e non dipende dal numero di melanociti, che è circa uguale in tutte le razze, bensì dalla loro attività melanogenetica e dal grado e dalle modalità di dipersione dei granuli melanosomiali o melanosomi. La melanina, prodotta dai melanociti, si accumula nei melanosomi, organelli che una volta maturi vengono trasferiti all'interno dei cheratinociti, dove la melanina si dispone intorno al nucleo cellulare, esplicando la propria attività protettiva. Nella cute scura i melanosmi sono più grandi e subiscono una degradazione più lenta rispetto ai melanosomi della cute chiara.
La pigmentazione melaninica riveste una funzione difensiva importante, poiché protegge la cute dall'azione dannosa dei raggi UV.
La melanina origina nei melanosomi in seguito ad un processo biologico irreversibile, promosso dall'enzima tirosinasi a partire dall'amminoacido tirosina. La tirosina viene idrossilata a 3,4-idrossifenilalanina (L-DOPA) per azione della tirosinasi, il quale poi ossida la L-DOPA ad o-dopachinone. Quest'ultimo, può auto-ossidarsi portando alla formazione di dopacromo e, in seguito, originando acido di-idrossi-indolo-2-carbossilico, fino alla formazione di eumelanina, polimero di color marrone-nero presente in maggiori quantità nei soggetti con carnagione scura. In alternativa, in presenza di cisteina e glutatione, il dopachinone viene convertito in cistenil-DOPA o glutatione-DOPA: si ha cosi la formazione di feomelanina di colore giallo-rosso, caratteristica dei soggetti con carnagione chiara. Le feomelanine presentano una minore capacità di difesa dai raggi UV rispetto alle eumelanine ed è stato ipotizzato possano avere proprietà mutageniche a causa delle loro capacità pro-ossidanti.
In base alla reattività delle cute nei confonti delle radiazioni solari si possono distinguere sei fototipi:

• Fototipo I: cute molto chiara, si scotta sempre e non si abbronza mai
• Fototipo II: capelli biondi o rossi, abbronzatura minima, facile a scottarsi
• Fototipo III: si abbronza dopo adeguata esposizione e non si scotta facilmente
• Fototipo IV: carnagione e capelli scuri, non si scotta mai
• Fototipo V e VI: cute iperpigmentata (soggetti di carnagione scura, negroide)

La melanogenesi è controllata da vari fattori, sia genetici che ormonali. Tuttavia, l'enzima chiave che regola il processo di melanogenesi è la tirosinasi, una glicoproteina che si trova sulla membrana dei melanosomi e che viene attivata dalle radiazioni UV. Molti altri fattori possono influenzare la sua attività, tra cui la prostaglandina E2, mediatore infiammatorio prodotto dai cheratinociti,  l'istamina,  ma anche fattori di crescita che stimolano la proliferazione di melanociti, e alcuni acidi grassi, come l'acido palmitico.