Melanin và Neuromelanin: Sự giống và khác nhau

Melanin là tên gọi cho nhóm chất quy định về màu sắc trong sinh vật. Chúng có ba nhóm chính là eumelanin, pheomelanin, và neuromelanin. Trong khi eumelanin và pheomelanin là dạng sắc tố phổ biến nhất với các dạng màu nâu, đen, vàng, đỏ thì neuromelanin chỉ có ở não bộ và có tác che lấp đi cấu trúc bên trong.

Melanins là những sắc tố được tạo ra bởi rất nhiều loại sinh vật, bao gồm cả nấm. Melanins đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các áp lực môi trường. Đối với nấm gây bệnh, melanins có tác dụng có lợi như từ việc bảo vệ các tế bào nấm chống lại các áp lực oxy hóa từ môi trường và bảo vệ khỏi các độc tố gây ra nhiễm trùng ở động vật có vú. Mặc dù, cấu trúc sinh hóa và động lực của melanin trong thành tế bào nấm vẫn còn bí ẩn. Nhưng những kiến ​​thức hiện tại của chúng ta về hắc tố nấm đã đưa đến những hiểu biết cực kỳ quan trọng về cơ chế bệnh sinh của nhiễm nấm và tạo điều kiện phát triển các liệu pháp mới.

Melanin là một hắc tố được tổng hợp có thể qua hoặc không qua enzym từ dopamine, l-DOPA và l-tyrosine. Các tế bào hắc tố bao gồm tế bào catecholaminergic trong não, tế bào hắc tố của tóc và da, tế bào sắc tố ở tai trong, mống mắt và màng mạch của mắt.

Con đường tổng hợp, cấu trúc hóa học và chức năng của melanin khác so với tế bào thần kinh và tế bào ngoại vi. Ở các tế bào thần kinh như catecholaminergic trưởng thành, locus coeruleus và các locus thân não, neuromelanin được tạo ra trong tế bào chất chủ yếu bằng quá trình tự oxy hóa dopamine. Tuy nhiên, tổng hợp enzyme neuromelanin cũng được tiến hành bằng tyrosine hydroxylase, peroxidase, prostaglandin H synthase và yếu tố ức chế di chuyển đại thực bào.

Neuromelanin được phân lập từ vùng đặc chất đen (Substantia nigra-SN) bao gồm ba thành phần chính là melanin, protein và lipid với mật độ electron khác nhau. Polyme melanin có mật độ cao nhất, thành phần protein hiển thị ở mật độ trung gian, trong khi thành phần lipid thứ ba có mật độ không rõ ràng.

Melanin là hỗn hợp của các lớp melanin, eumelanin đen nâu và pheomelanin vàng - đỏ. Eumelanin bao gồm các dẫn xuất indole được tạo ra bằng quá trình tự oxy hóa dopamine, trong khi pheomelanin chứa các phân tử benzothiazine từ kết hợp cysteine ​​hoặc Glutathione với dopamine – quinone có nguồn gốc từ dopamine bằng cách tự oxy hóa.

Cấu trúc cao hơn của phân tử Neuromelanin là cấu trúc ba chiều nhiều lớp tương tự như melanin tổng hợp và tự nhiên. Gần đây, kính hiển vi lực nguyên tử đã tiết lộ cấu trúc hình cầu của các hạt Neuromelanin có đường kính khoảng 30 nm. Cấu trúc hình cầu của Neuromelanin bao gồm một lõi pheomelanin có thể oxy hóa cao hơn và bề mặt eumelanin ít phản ứng oxi hóa khử hơn. Neuromelanin liên kết mạnh nhất với sắt, kẽm, đồng, mangan, crom, coban, thủy ngân, chì và cadmium.

Nguồn tham khảo: sciencedirect.com