Melanozyt

Melaninbildende dendritische Zelle (neuroektoderaler Herkunft), die zwischen den Keratinozyten des Stratum basale der Epidermis liegt und in Haut sowie extrakutan in Schleimhäuten, Innenohr, Auge und Gehirn vorkommt. Zum Teil haben die extrakutanen Melanozyten komplett andere Aufgaben als den UV-Schutz. Bemerkenswerterweise existieren auch in der Haut versteckte Melanozyten-Reservoirs, die keine pigmentbildende Aktivität haben.   

Melanozyten treten über eine Vielzahl von Dendriten mit den umgebenden Keratinozyten in Kontakt. 1 Melanozyt kontaktiert etwa 36 Keratinozyten (Epidermis-Melanin-Einheit).

Melanozyten machen etwa 1% der Epidermiszellen aus. Das Verhältnis Keratinozyten zu Melanozyten variiert in den verschiedenen Körperregionen (Verhältnis Melanozyt/Basalzelle schwankt zwischen 1:4 bis 1:9). Das Gesicht weist im Allgemeinen die höchste Melanozytendichte auf (2000/cmm). Am Rumpf liegt sie bei 1000/cmm. Die Haut an Handflächen und Fußsohlen weist nur 100 - 200/cmm auf.

 

Melanozyten synthetisieren Melanin (Melanogenese) als Antwort auf physiologische und pathologische Stimuli und rufen damit eine Bräunung der Haut hervor. Eine Hautbräunung wird durch vermehrte Proliferation von Melanozyten und durch eine erhöhte Produktion und erhöhten Transfer von Melanin verursacht.

Die Melanogenese selbst ist ein hochkomplexer Vorgang, in dem mehrere Signaltransduktionsmoleküle, Transkriptionsfaktoren und Enzyme zusammenwirken. An der genetischen Steuerung dieses Prozesses sind > 150 Gene beteiligt. 

Melanin wird in bestimmten Organellen des Melanozyten, den Melanosomen gebildet. Von den Melanosomen wird Melanin durch aktive Phagozytose von den Melanozyten auf Keratinozyten übertragen. Es lagert sich (kappenartig) um den Kern und schützt so die DNS der Hautzellen vor UV-Schäden. Somit erhalten die ansonsten pigmentfreien Keratinozyten einen Pigmentschirm aus Melanin. Pro Keratinozyt  finden sich 16 – 132 Melanosomen bei Angehörigen der kaukasischen Rasse und 80 – 160 bei Angehörigen der negroiden Rasse. 

Die mit UV-bestrahlten Keratinozyten ihrerseits stimulieren die Melanogenese, indem sie parakrine Faktoren wie die Peptidhormone ACTH, alpha-MSH sowie GMCSF und c-Kit (s.u. Kit) ausschütten.

Melanin selbst ist Polymerisationsprodukt der Aminosäure Tyrosin und wirkt als Absorber von Licht aller Wellenlängen.

Einer der stärksten Stimuli der Melanogenese sind ultraviolette Strahlen ( UV-Strahlen). Stimulativ wirken ebenso Mediatoren der Entzündung (proinflammatorische Zytokine, Lipidmediatoren). Weitere Stimuli sind chronische Wärmeexposition ( Hyperpigmentierung, kalorische), Hormone ( Chloasma; M.Addison), mechanische Dauertraumen (hyperpigmentierte Schwielen) ( Hyperpigmentierung, mechanische) oder Medikamente ( Hyperpigmentierung durch Medikamente), durch Bleomycin = Melanodermia factitia).

1. Brenner M et al. (2010) Grundlagen der Hautpigmentierung. Hautarzt 61: 554-560
2. Casalou C et al. (2022) Loss of 'Epidermal Melanin Unit' Integrity in Human Skin During Melanoma-Genesis. Front Oncol 12:878336.
3. Li A (2014) The biology of melanocyte and melanocyte stem cell.
   Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 46: 255-260.