Wie schützt Melanin die Haut vor UV-Strahlung?
Melanin sind rötliche, braune und schwarze Pigmente, die unserer Haut, den Haaren und Augen die individuelle Farbe verleihen. Beim Menschen sind vor allem zwei Melanin-Arten bekannt: Phäomelanin und Eumelanin. Neben der Farbgebung hat Melanin zudem eine wichtige Schutzfunktion vor der UV-Strahlung der Sonne
Wie wird Melanin gebildet?
In die Epidermis eingebettete Zellen – sogenannte Melanozyten – sind verantwortlich für die Produktion von Melanin. Dabei handelt es sich um spezialisierte Zellen, die kleine Zellorganellen, die Melanosomen, enthalten.
In diesen Melanosomen kann aus der Aminosäure Tyrosin, unter Beteiligung des Enzyms Tyrosinkinase, Melanin gebildet werden. Durch UV-Strahlung der Sonne wird die Tyrosinkinase aktiviert und somit die Melaninproduktion angeregt.
Die Melanozyten haben mehrere Verästelungen, über die sie umliegende Zellen erreichen und das gebildete Melanin weitergeben können. Die Anzahl der Melanozyten ist bei jedem Menschen in etwa gleich. Je nach Pigmentierungstyp unterscheiden sie sich jedoch darin, wie viel Melanin und welchen Melanintyp sie bilden können.
Mischung der Untertypen bestimmt den Pigmentierungstyp
Die verschiedene Arten von Melanin unterscheiden sich vor allem in der Farbgebung und der Schutzwirkung. Phäomelanin erscheint gelblich bis rot und hat eine geringere UV-Schutzwirkung als das dunkelbraun bis schwarz gefärbte Eumelanin.
In welcher Konzentration und Mischung die beiden Melanintypen dem Körper zur Verfügung stehen, ist genetisch festgelegt. Sie bestimmen die Farbe der Haut, der Haare und der Iris. Sprich je dunkler die Haut, Haare und Augen, desto mehr Melanin wird vom Körper produziert.
Dieser genetisch codierte Pigmentierungstyp legt auch fest, wie lange die jeweilige Eigenschutzzeit der Haut in der Sonne ist. So kann man sich erklären, weshalb hellhäutige Menschen nicht so schnell braun werden, dafür aber sehr schnell einen Sonnenbrand bekommen.
Doppelbindungen fangen die UV-Strahlung ab
Die komplette Strukturformel des Melanins ist noch nicht aufgeklärt. Es ist aber bekannt, dass es sich um ein Copolymer handelt, sprich um ein Polymer, das aus verschiedenartigen Monomeren zusammengesetzt ist.
Dieses Copolymer enthält viele alternierende Doppelbindungen (C=C-C=C), deren Elektronen in der Lage sind, UV-Strahlung abzufangen.
Sie werden durch die Strahlung auf ein höheres Energieniveau angehoben und können diese Energie anschließend in Form von Wärme wieder freigeben.
Schutzmechanismus zeitlich begrenzt
Somit schützt Melanin die oberste Hautschicht vor Schäden durch zu intensive bzw. starke Sonneneinstrahlung, indem sich die Farbpigmente in der Zelle wie ein Schutzschild um die DNA legen. Jedoch ist der Schutzmechanismus zeitlich begrenzt und hält je nach Pigmentierungstyp nur wenige Minuten bis einige Stunden an.
Gut zu wissen: Hauttypen und Eigenschutzzeit der Haut
Vereinfacht kann man sagen, dass je heller die Haut ist, desto geringer ist die Eigenschutzzeit der Haut. Ein hellerer Hauttyp reagiert tendenziell empfindlicher auf UV-Strahlung.
Je nach UV-Empfindlichkeit werden sechs Hauttypen unterschieden. Die Übergänge sind fließend. Grundlage hierfür ist die Klassifikation von Hauttypen nach dem amerikanischen Hautarzt Thomas Fitzpatrick von 1975.
- Hauttyp I zeichnet sich durch eine sehr helle, extrem empfindliche Haut, helle Augen, rotblondes Haar und sehr häufig durch Sommersprossen aus. Hauttyp I bräunt nie und bekommt sehr schnell einen Sonnenbrand. Die Eigenschutzzeit beträgt weniger als 15 Minuten.
- Hauttyp II zeichnet sich durch helle, empfindliche Haut, blaue, graue, grüne oder braune Augen, blonde bis braune Haare und häufig durch Sommersprossen aus. Hauttyp II bräunt kaum bis mäßig und bekommt oft einen Sonnenbrand. Die Eigenschutzzeit liegt bei 15 bis 25 Minuten.
- Hauttyp III hat eine helle bis hellbraune Haut, graue oder braune Augen und dunkelblonde bis braune Haare. Sommersprossen sind selten. Hauttyp III bräunt schneller als Hauttyp II. Die Eigenschutzzeit beträgt zwischen 25 und 40 Minuten.
- Hauttyp IV hat hellbraune, olivfarbene Haut, braune bis dunkelbraune Augen und Haare. Hauttyp IV bräunt schnell. Die Eigenschutzzeit liegt bei min. 40 Minuten.
- Hauttyp V hat dunkelbraune Haut, dunkelbraune Augen und dunkelbraunes bis schwarzes Haar. Die Eigenschutzzeit beträgt min. 60 Minuten.
- Hauttyp VI hat dunkelbraune bis schwarze Haut, dunkelbraune Augen und schwarze Haare. Die Eigenschutzzeit beträgt min. 60 Minuten.
Der Hauttyp sollte durch eine Dermatologin oder einen Dermatologen bestimmt werden. /miaQuelle: https://www.bfs.de/DE/themen/opt/uv/wirkung/hauttypen/hauttypen_node.html