Melaninbildung

Melaninbildung, oder Melaninbiosynthese, ist die Produktion von Melanin, dem Pigment, das Haut, Haare und Augen färbt. Melanin wird in Melanozyten gebildet, die sich überwiegend in der Epidermis befinden. In Melanosomen entwickelt sich Melanin und wird anschließend auf Keratinozyten übertragen. Die Menge und Art des Melanins bestimmen Haut- und Haarfarbe; genetische Veranlagung, UV-Exposition und hormonelle Einflüsse regulieren den Prozess.

Der Biosyntheseweg beginnt mit Tyrosin, das von der Enzym Tyrosinase zu DOPA und weiter zu Dopaquinon oxidiert wird. Von dort aus entstehen durch unterschiedliche Reaktionen Eumelanin (braun bis schwarz) oder Phaeomelanin (gelbrot). Der Pfad in Richtung Eumelanin wird durch Signale wie MC1R-Aktivierung, Verfügbarkeit von Cystein und Transkriptionsfaktoren wie MITF beeinflusst. Melaninmoleküle polymerisieren in Melanosomen und werden in Keratinozyten transferiert.

Genetische und regulatorische Faktoren, darunter MC1R, ASIP, SLC45A2 und andere OCA-Gene, bestimmen Basalfarbe und Reaktionsweite auf UV. UV-Strahlung erhöht die Freisetzung von α-MSH, aktiviert MC1R und steigert Tyrosinaseexpression sowie Melaninproduktion, was einen photoprotectiven Effekt hat. Hormone können ebenfalls Melaninbildung beeinflussen.

Clinisch und evolutionär betrachtet trägt Melaninbildung zur Vielfalt der Hauttöne bei. Defekte in Tyrosinase oder verwandten Genen können Albinismus verursachen, während Hyperpigmentierungsstörungen wie Melasma oder postinflammatorische Hyperpigmentierung durch übermäßige Melaninbildung entstehen. Funktionell schützt Melanin vor UV-Schäden und DNA-Belastung; evolutionär war erhöhte Pigmentierung vorteilhaft in hoch UV-Gebieten.