Melanin có vai trò gì và tác động sao tới cơ thể người?

Melanin có vai trò gì? Hoạt chất này không chỉ là yếu tố quyết định màu da, tóc, mà còn đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ con người khỏi tác động của môi trường như tia tử ngoại. Việc hiểu rõ melanin là chất gì, có ở đâu, và tác động ra sao trong cơ thể sẽ giúp kiểm soát hiệu quả các vấn đề về sắc tố da cũng như nhiều rối loạn sức khỏe liên quan.

Melanin là chất gì?

Melanin là một loại sắc tố sinh học do các tế bào chuyên biệt gọi là melanocyte (tế bào hắc tố) sản sinh ra. Nó tồn tại trong nhiều cơ quan của cơ thể và chịu trách nhiệm chính trong việc tạo màu cho da, tóc và mắt. Melanin là một polymer sinh học có cấu trúc phức tạp chủ yếu được tạo thành từ tyrosine – một loại axit amin. Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), melanin còn có vai trò quan trọng trong việc lọc các tia bức xạ nguy hiểm như tia cực tím (UV).

Melanin được chia thành ba loại chính:

• Eumelanin: Loại phổ biến nhất, chịu trách nhiệm cho màu sẫm của tóc và da, đặc biệt ở người có da tối màu. Eumelanin có hai dạng: nâu và đen.
• Pheomelanin: Mang sắc tố đỏ hoặc vàng, thường gặp ở người có tóc đỏ hoặc da sáng. Pheomelanin cũng hiện diện nhiều trong môi, má và xung quanh vùng sinh dục.
• Neuromelanin: Là loại ít được biết đến hơn, nhưng có vai trò rất quan trọng trong hệ thần kinh trung ương, đặc biệt là ở vùng hạch nền của não. Thiếu neuromelanin có thể liên quan đến bệnh Parkinson theo nghiên cứu của NIH năm 2020.

Melanin được tổng hợp qua một quá trình sinh hóa gọi là “melanogenesis”. Quá trình này bắt đầu từ tyrosine, dưới sự xúc tác của enzym tyrosinase, tạo ra DOPA và sau đó là dopaquinone – tiền chất để hình thành melanin. Sự hoạt hóa của tyrosinase chịu ảnh hưởng bởi yếu tố di truyền, tiếp xúc ánh nắng và hoạt động nội tiết tố. Quá trình này chủ yếu diễn ra trong các bào quan gọi là melanosome, nằm trong melanocyte.

Melanin có ở đâu?

Trước khi tìm hiểu Melanin có vai trò gì, ta hãy tìm hiểu vị trí của chúng trong cơ thể:

Melanin trong da

Phần lớn melanin trong cơ thể tồn tại ở tầng biểu bì của da, chủ yếu ở lớp đáy. Các melanocyte nằm giữa các tế bào keratinocyte và tổng hợp melanin để sau đó chuyển đến các tế bào da. Đây là cơ chế giúp bảo vệ DNA trong tế bào khỏi bị tổn thương bởi tia tử ngoại. Ở người trưởng thành, trung bình cứ 1 melanocyte sẽ phục vụ khoảng 36 tế bào da (theo Tạp chí Da liễu Hoa Kỳ, 2022).

Melanin trong tóc, mắt, não, màng nhện

Melanin còn xuất hiện trong các sợi tóc để tạo nên màu tóc tự nhiên – từ vàng, nâu tới đen. Trong mắt, melanin xuất hiện ở mống mắt và võng mạc, giúp kiểm soát lượng ánh sáng tiếp nhận. Lượng melanin thấp ở khu vực này là nguyên nhân khiến người có mắt sáng dễ bị nhạy sáng hơn.

Ít người biết rằng melanin cũng xuất hiện trong cấu trúc thần kinh não như ở substantia nigra (chất đen) – một vùng chứa neuromelanin đóng vai trò xúc tác truyền dẫn thần kinh dopaminergic. Ngoài ra, melanin còn xuất hiện ở lớp màng nhện của tủy sống.

Sự phân bố khác biệt giữa các vùng cơ thể và chủng tộc

Lượng melanin giữa các vùng cơ thể có sự khác biệt – ví dụ vùng da tay sẽ ít sẫm màu hơn vùng mu bàn tay hoặc nách. Sự khác biệt này liên quan tới mức độ tiếp xúc ánh sáng và mật độ melanocyte ở từng vùng.

Bên cạnh đó, yếu tố di truyền quyết định phần lớn đến nồng độ và loại melanin của mỗi người. Người gốc châu Phi thường có mật độ eumelanin cao hơn người châu Âu, từ đó tạo ra màu da sẫm hơn. Tuy vậy, số lượng melanocyte giữa các chủng tộc là tương đối giống nhau; chỉ khác biệt ở mức sản xuất melanin từ mỗi tế bào.

Melanin có vai trò gì?

Quyết định màu da, tóc, mắt

Melanin là yếu tố chính kiểm soát sắc độ của cơ thể. Màu da sáng hay tối được xác định bởi tỷ lệ giữa eumelanin và pheomelanin cũng như mức độ phân bố của chúng. Ngoài ra, màu tóc cũng chịu ảnh hưởng bởi loại melanin: eumelanin tạo ra tóc đen hoặc nâu, pheomelanin nhiều tạo tóc đỏ. Trong mắt, tỷ lệ và phân bố melanin ở mống mắt quyết định màu mắt xanh, nâu, hoặc xám.

Bảo vệ da, tế bào khỏi tia UV, tia bức xạ

Chức năng quan trọng nhất của melanin là bảo vệ DNA bên trong tế bào khỏi bị phá huỷ bởi tia UV. Khi da tiếp xúc ánh nắng mặt trời, cơ thể tăng tổng hợp melanin để ngăn ngừa các đột biến gen do tia UV gây ra – điều này cũng lý giải vì sao da sẽ sẫm màu hơn sau khi phơi nắng lâu ngày (hiện tượng “tanning”).

Ngoài UV, melanin còn giúp hấp thụ và phân tán phần lớn các bức xạ khác như tia X, tia gamma, nhờ đó hỗ trợ cơ chế miễn dịch và giảm nguy cơ phát triển ung thư da.

Chống oxy hóa, điều hòa nhiệt độ cơ thể

Melanin có khả năng trung hòa các gốc tự do, đóng vai trò như một chất chống oxy hóa mạnh, giúp giảm stress oxy hóa trong tế bào. Đặc biệt, Eumelanin có tính năng hấp thụ nhiệt và ánh sáng, từ đó góp phần điều hòa nhiệt độ cơ thể, đặc biệt ở vùng đầu, nơi mật độ melanocyte tập trung nhiều (theo nghiên cứu của Đại học Harvard, 2021).

Rối loạn do melanin có thể gây ra những tình trạng gì?

Khi sản xuất melanin bị rối loạn, cơ thể có thể gặp phải các vấn đề như:

• Thiếu melanin: Dẫn đến tình trạng bạch tạng (albinism), khiến da nhạy cảm với ánh sáng, dễ tổn thương DNA và tăng nguy cơ ung thư biểu mô tế bào đáy.
• Thừa melanin cục bộ: Tạo thành các vết nám, sạm, tàn nhang… do hoạt động quá mức của melanocyte, thường do nội tiết tố, lão hóa hoặc phơi nắng kéo dài.
• Rối loạn melanin ở não: Sự mất đi neuromelanin trong vùng chất đen (substantia nigra) đóng vai trò chính trong bệnh Parkinson – rối loạn thần kinh gây mất kiểm soát vận động.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu Melanin có vai trò gì và những tác động cụ thể của nó đối với cơ thể. Có thể thấy, nó vừa là “người bảo vệ” thầm lặng giúp chúng ta chống lại tác hại của tia cực tím, nhưng đồng thời sự mất cân bằng sắc tố này cũng gây ra những vấn đề thẩm mỹ như sạm, nám hay tàn nhang. Đây là tiền đề để giúp bạn có được những phương pháp trẻ hóa da phù hơp.

Nguồn tham khảo:

– World Health Organization (2021). UV radiation and human health.

– National Institutes of Health – Neuromelanin and Parkinson’s Disease. Published in 2020.

– Journal of the American Academy of Dermatology (2022). Skin phototypes and melanin synthesis.

– Harvard Medical School (2021). Melanin and thermoregulation: Role in scalp health.