Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Меланоциты – это клетки, производящие меланин, происходящие из нервного гребня и расположенные в самом нижнем слое (базальном слое) эпидермиса кожи, среднем слое глаза (увее), внутреннем ухе, эпителии влагалища, мозговых оболочках, костях и сердце. Меланин – это темный пигмент, который главным образом определяет цвет кожи. После синтеза меланин содержится в специальных органеллах, называемых меланосомами, которые могут транспортироваться в соседние кератиноциты для индуцирования пигментации. Таким образом, в коже с более темным оттенком содержится больше меланосом, чем в коже со светлым оттенком. Функционально меланин обеспечивает защиту от ультрафиолетового излучения. Меланоциты также участвуют в работе иммунной системы.
Melanin producing cells of the skin
Melanocytes are melanin producing neural crest derived cells located in the bottom layer (the stratum basale) of the skin's epidermis, the middle layer of the eye (the uvea), the inner ear, vaginal epithelium, meninges, bones, and heart. Melanin is a dark pigment primarily responsible for skin color. Once synthesized, melanin is contained in special organelles called melanosomes which can be transported to nearby keratinocytes to induce pigmentation. Thus darker skin tones have more melanosomes present than lighter skin tones. Functionally, melanin serves as protection against UV radiation. Melanocytes also have a role in the immune system.
Функция
В процессе меланогенеза меланоциты вырабатывают меланин – пигмент, содержащийся в коже, глазах, волосах, носовой полости и внутреннем ухе. Этот меланогенез приводит к стойкой пигментации, в отличие от пигментации, возникающей в результате окисления уже существующего меланина. Существуют как базальные, так и активированные уровни меланогенеза; в целом, у людей со светлой кожей низкие базальные уровни меланогенеза. Воздействие УФ-В излучения вызывает усиление меланогенеза. Цель меланогенеза – защитить гиподерму, слой под кожей, от повреждений ультрафиолетовым излучением. Цвет меланина черный, что позволяет ему поглощать большую часть УФ-света и препятствовать его прохождению через эпидермис. Поскольку спектры действия солнечных ожогов и меланогенеза практически идентичны, предполагается, что они вызываются одним и тем же механизмом. Соответствие спектра действия со спектром поглощения ДНК указывает на образование циклобутановых пиримидиновых димеров (CPD) – прямое повреждение ДНК. Обычно на квадратный миллиметр кожи приходится от 1000 до 2000 меланоцитов, или примерно от 5% до 10% клеток в базальном слое эпидермиса. Хотя их размер может варьироваться, меланоциты обычно имеют длину 7 мкм. Как светлая, так и темная кожа содержат примерно одинаковое количество меланоцитов, разница в цвете кожи обусловлена различиями в упаковке эумеланина в меланосомы кератиноцитов: у людей с темной кожей эумеланин "упакован в периядерные эллипсоидные" меланосомы, а у людей со светлой кожей – "собран в кластеры небольших, округлых меланосом". Также существуют различия в количестве и соотношении эумеланина и феомеланина. Альбинизм может быть вызван и другими генами, такими как OCA2, SLC45A2, TYRP1 и HPS1, среди прочих. На сегодняшний день выделено 17 типов окулокутанного альбинизма. Каждый ген связан с различным белком, участвующим в производстве пигмента. У людей с синдромом Чедиака – Хигаси наблюдается накопление гранул меланина из-за нарушения функции микротрубочек.
Through a process called melanogenesis, melanocytes produce melanin, which is a pigment found in the skin, eyes, hair, nasal cavity, and inner ear. This melanogenesis leads to a long lasting pigmentation, which is in contrast to the pigmentation that originates from oxidation of already existing melanin. There are both basal and activated levels of melanogenesis; in general, lighter skinned people have low basal levels of melanogenesis. Exposure to UV B radiation causes increased melanogenesis. The purpose of melanogenesis is to protect the hypodermis, the layer under the skin, from damage by UV radiation. The color of the melanin is black, allowing it to absorb a majority of the UV light and block it from passing through the epidermis. Since the action spectrum of sunburn and melanogenesis are virtually identical, they are assumed to be induced by the same mechanism. The agreement of the action spectrum with the absorption spectrum of DNA points towards the formation of cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) direct DNA damage. Typically, between 1000 and 2000 melanocytes are found per square millimeter of skin or approximately 5% to 10% of the cells in the basal layer of epidermis. Although their size can vary, melanocytes are typically 7 μm in length. Both lightly and darkly pigmented skin contain similar numbers of melanocytes, with difference in skin color due to differences the packing of eumelanin into the melanosomes of keratinocytes: those in dark toned skin are "packaged into peri nuclear distributed, ellipsoid" melanosomes while those light tone skin are "assembled into clustered small, circular melanosomes". There are also differences in the quantity and relative amounts of eumelanin and pheomelanin. Albinism may be caused by a number of other genes as well, like OCA2, SLC45A2, TYRP1, and HPS1 to name some. In all, already 17 types of oculocutaneous albinism have been recognized. Each gene is related to different protein having a role in pigment production. People with Chédiak–Higashi syndrome have a buildup of melanin granules due to abnormal function of microtubules.
Роль в иммунной системе
Помимо своей роли в качестве поглотителей УФ-радикалов, меланоциты также являются частью иммунной системы и рассматриваются как иммунные клетки. Хотя полная роль меланоцитов в иммунном ответе до конца не выяснена, меланоциты обладают многими характеристиками, общими с дендритными клетками: разветвленная морфология, фагоцитарные способности, презентация антигенов Т-клеткам и продукция и высвобождение цитокинов. Несмотря на то, что меланоциты имеют дендритную форму и разделяют многие характеристики с дендритными клетками, они происходят из разных клеточных линий. Дендритные клетки происходят из гематопоэтических стволовых клеток костного мозга, а меланоциты – из клеток нервного гребня. Таким образом, несмотря на морфологическое и функциональное сходство, меланоциты и дендритные клетки не идентичны. Меланоциты способны экспрессировать МНС класса II и вырабатывают множество провоспалительных цитокинов, включая IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, TNF-α и TGF-β, а также способны захватывать патогены, проникающие в эпидермис. Меланосомы – это везикулы, упаковывающие химические вещества внутри плазматической мембраны. Меланосомы организованы в виде колпачка, защищающего ядро кератиноцита. Когда ультрафиолетовые лучи проникают в кожу и повреждают ДНК, фрагменты тимидиндинуклеотида (pTpT) из поврежденной ДНК запускают меланогенез и стимулируют меланоциты к производству меланосом, которые затем переносятся дендритами в верхний слой кератиноцитов.
In addition to their role as UV radical scavengers, melanocytes are also part of the immune system, and are considered to be immune cells. Although the full role of melanocytes in immune response is not fully understood, melanocytes share many characteristics with dendritic cells: branched morphology; phagocytic capabilities; presentation of antigens to T cells; and production and release of cytokines. Although melanocytes are dendritic in form and share many characteristics with dendritic cells, they derive from different cell lineages. Dendritic cells are derived from hematopoietic stem cells in the bone marrow. Melanocytes on the other hand originate from neural crest cells. As such, although morphologically and functionally similar, melanocytes and dendritic cells are not the same. Melanocytes are capable of expressing MHC Class II, Melanocytes express many proinflammatory cytokines including IL 1, IL 3, IL 6, IL 8, TNF α, and TGF β. and to capture pathogens that enter the epidermis. Melanosomes are vesicles that package the chemical inside a plasma membrane. The melanosomes are organized as a cap protecting the nucleus of the keratinocyte. When ultraviolet rays penetrate the skin and damage DNA, thymidine dinucleotide (pTpT) fragments from damaged DNA will trigger melanogenesis and cause the melanocyte to produce melanosomes, which are then transferred by dendrites to the top layer of keratinocytes.
Стволовые клетки
Предшественником меланоцита является меланобласт. У взрослых стволовые клетки содержатся в области выпячивания наружного влагалища волосяного фолликула. Когда волос выпадает и волосяной фолликул регенерирует, эти стволовые клетки активируются. Эти стволовые клетки развиваются как в предшественники кератиноцитов, так и в меланобласты, и эти меланобласты обеспечивают пигментацию как волос, так и кожи (мигрируя в базальный слой эпидермиса). Кроме того, имеются данные о присутствии стволовых клеток меланоцитов в кожных нервах, при этом нервные сигналы стимулируют их дифференцировку в меланоциты для кожи.
The precursor of the melanocyte is the melanoblast. In adults, stem cells are contained in the bulge area of the outer root sheath of hair follicles. When a hair is lost and the hair follicle regenerates, the stem cells are activated. These stem cells develop into both keratinocyte precursors and melanoblasts and these melanoblasts supply both hair and skin (moving into the basal layer of the epidermis). There is additionally evidence that melanocyte stem cells are present in cutaneous nerves, with nerve signals causing these cells to differentiate into melanocytes for the skin.