Deri, epidermis, dermis ve deri altı dokusu olmak üzere üç ana tabakadan oluşur. Cilt rengimiz, bu tabakalarda bulunan melanin pigmentinin miktarı ve türü gibi faktörlere göre belirlenir.

İnsanlarda derinin melanin içeriğine bağlı olarak iki tür cilt renginden söz edebiliriz:

• Yapısal Deri Rengi: Bu, dış etkenlerden bağımsız olarak genetik kodumuzla belirlenmiş olan temel cilt rengimizdir. Genellikle iç çamaşırı gibi güneş görmeyen bölgelerde gözlemlenir.

• Birikimle Gelişen Deri Rengi: Zaman içinde çevresel faktörlerin, özellikle de ultraviyole (UV) ışınlarının etkisiyle oluşan renk değişikliğidir. Güneşlenmeyle oluşan bronzluk bu duruma bir örnektir. Bu renk, dış etkenler arttıkça koyulaşabilir veya bu etkenler azaldığında yapısal deri rengi seviyesine geri dönebilir.

Melaninin Deri Pigmentasyonunu Belirleyen Özellikleri

Melanin, derinin temel rengini belirleyen karmaşık bir pigmenttir. Derinin yapısal pigmentasyonu, aşağıdaki özelliklere göre şekillenir:

• Embriyonal göç: Embriyolojik gelişim sürecinde melanoblastların deriye göçü.

• Melanositlerin yoğunluğu: Melanosit adı verilen pigment hücrelerinin derideki sayısı ve dağılımı.

• Enzimatik üretim ve salınım: Melanin sentezinin enzimatik süreçleri.

• Feomelanin / Ömelanin oranı: Melanin tiplerinden olan kırmızımsı/sarı feomelanin ile kahverengi/siyah ömelaninin birbirine oranı.

Melanositlerin Derideki Yapısı ve Dağılımı

Derinin pigmenti olan melanin, melanosit adı verilen hücreler tarafından üretilir. Melanositler, epidermis ve dermis arasındaki sınırda, bazal tabaka hücrelerinin arasında bulunur.

Melanositler, bir ahtapotun kollarına benzeyen dendrit adı verilen uzantılara sahiptir. Bu uzantılar sayesinde, bazal tabakadaki her 4 ila 10 keratinosite bir melanosit düşer. Ancak bu oran, vücudun bölgelerine göre değişir: Örneğin, yanaklarda 1'e 4 iken, kollarda 1'e 10'dur. En yoğun melanositler yüzün orta kısmında, en seyrek olanlar ise tırnak yatağının uç kısmında bulunur.

Derideki ortalama melanosit yoğunluğu 1000/mm²'dir. Ancak, tüm melanositler aktif değildir; güneş gören bölgelerde, diğer alanlara göre iki kat daha fazla aktif melanosit bulunur.

Epidermal Melanin Ünitesi

Epidermiste melanositler ve keratinositlerin birlikte oluşturduğu karmaşık yapıya "epidermal melanin ünitesi" denir. Bu ünite, bir melanosit ile onunla ilişkili olan yaklaşık 36 keratinositten meydana gelir.

Bu ünite, derinin pigmentasyonunu sağlar ve düzenler. Aynı zamanda dermisteki fibroblastlarla ilişkili olarak güneş gibi çevresel faktörlere, hormonlar gibi içsel faktörlere veya derinin kendi kendini kontrol etmesinde rol alan kimyasallara karşı hızlı tepki verir.

Melanositlerin Kökeni ve Göçü

Melanositler, melanoblast adı verilen hücrelerden köken alır. Embriyolojik gelişim sırasında melanoblastlar, nöral tüpün sırt kısmında bulunan nöral yarıktan hareket ederek deri içine göç eder ve epidermiste melanositlere dönüşür.

Bu nöral yarıktan sadece melanoblastlar değil, aynı zamanda nöronlar, glial hücreler, böbrek üstü bezi hücreleri ve kalp hücreleri gibi farklı yapılar da gelişir.

Kıl Folliküllerindeki Melanositler

Melanositlerin bir kısmı, kıl folliküllerinin gelişimi sırasında dermisin içine sürüklenir. Kıl folliküllerinde iki farklı melanosit grubu bulunur: melanosit kök hücreleri ve bu kök hücrelerinden farklılaşan melanositler.

Bu melanositler, kıl ve saç renginden sorumludur ve saçların grileşmesinde rol oynar. Epidermal ve kıl folliküllerindeki melanositler yapı ve işlevsel olarak benzer olsa da, yaşam süreleri, çevrelerindeki hücrelerle ilişkileri ve UV ışınları gibi çevresel faktörlere verdikleri tepkiler açısından farklılık gösterirler.

Melanositlerin Göçü 

Melanoblastlar, embriyonik gelişimin 2. ayında nöral krestte görülmeye başlar. Bu hücreler daha sonra nöral krestten deriye, kıl foliküllerine, göze, iç kulağa ve beyindeki leptomeninkslere göç eder.

• Deride, melanoblastların dermise göçü gebeliğin 10-12. haftasında, epidermise göçü ise iki hafta sonra gerçekleşir.

• Melanoblastların melanositlere dönüşümü 6. ayda başlar.

• Derideki melanosit sayısında 30 yaşından sonra her yıl ortalama %1-2'lik bir azalma görülür. Bu azalmaya rağmen, epidermal melanositlerin aktivitesi artarken, kıl foliküllerindeki melanositlerin hem sayısı hem de aktivitesi azalır. Bu durum, saçların grileşmesine yol açar. Gözdeki retina ve leptomeninkslerdeki melanositlerin sayısı ise sabittir.

Melanin ve Nöromelanin

Melanin üretimi, en erken gebeliğin 4. ayında başlar. Doğumdan önce kıl folikülleri ve epidermisteki melanositler dışındaki melanositlerde melanin üretimi durur.

Vücudun çeşitli bölgelerinde bulunan melaninlerin farklı görevleri vardır. Örneğin, sinirlerde bulunan nöromelanin, krom ve cıva gibi toksik metalleri bağlayarak sinir dokusunu korur.

Melanin Üretimi: Melanozomlar ve Melanogenezis

Melanosit hücreleri, melanogenezis adı verilen bir süreçle melanin pigmentini melanozom adı verilen özel hücre içi organellerinde üretir. Bu süreç, dört ana aşamadan oluşur.

• Evre I: Melanosit içinde yuvarlak görünümlü, lifli ve amorf yapılar oluşur. Bu aşamada henüz melanin pigmenti bulunmaz.

• Evre II: Melanozomlar ağsı bir yapı kazanır. Tirozinaz (TYR) enzimi aktive olmaya başlar ve minimal düzeyde melanin depolanır.

• Evre III: Melanin üretimi, olgunlaşan lifli yapılar arasında başlar. Bu ve sonraki aşamalarda melanozomlar yuvarlaktan çok eliptik bir şekil alır.

• Evre IV: Melanin üretimi devam eder ve melanozomlar tamamen melaninle dolarak olgunlaşır.

Koyu tenli bireylerde, melanozomlar genellikle 0.5-0.8 mm çapında, eliptik ve içleri melaninle dolu (çoğunlukla Evre IV'te) yapılardır. Açık tenli bireylerde ise, melanozomlar daha küçük (0.3-0.5 mm çapında), yuvarlak ve daha az ömelanin içeren (çoğunlukla Evre II ve III'te) yapılardır.

Melanin Tipleri ve Özellikleri

Melanositlerde başlıca iki tür melanin üretilir ve bunlar melanozomların içinde bulunur: ömelanin ve feomelanin.

• Ömelanin: Eliptik şekilli melanozomlarda üretilir ve saç ile deriye siyah-kahverengi rengini verir.

• Feomelanin: Küresel şekilli melanozomlarda üretilir ve saç ile deriye sarı-kırmızı rengini verir.

Bu iki melanin tipi, her insanda farklı oranlarda bulunabilir. Feomelanin, ultraviyole (UV) ışınlarıyla ömelanine göre daha kolay parçalanır. Bu durum, feomelanin içeriği yüksek olan ciltlerde oksidatif stresin ve dolayısıyla DNA hasarının daha kolay meydana gelmesi anlamına gelir.

Melanogeneziste Tirozinaz Enzimi ve Rolü

Melanogenezis adı verilen melanin üretim sürecinde, tirozinaz enzimi en önemli ve hız sınırlayıcı rolü üstlenir. Bu süreç, L-tirozin adlı bir amino asidin DOPA'ya hidroksilasyonuyla başlar. DOPA'nın oksidasyonu ile DOPA quinone oluşur.

• Feomelanin Üretimi: Eğer ortamda sistein ve glutatyon gibi maddeler bulunuyorsa, bunlar DOPA quinone ile birleşerek feomelanin öncüleri olan sistenil-DOPA ve benzotiyazin oluşumuna yol açar.

• Ömelanin Üretimi: DOPA quinone, DOPAchrome tautomeraz (DCT) enzimi ile DOPAchrome'a dönüşür. Bu madde, TRP-1 ve TRP-2 proteinlerinin etkisiyle DHICA'ya çevrilir. DHICA'nın oksidasyonu ile ömelanin oluşur ve bu süreçte TYRP-1 enzimi katalizör görevi görür.

Tirozinaz enzimi, melanogenezisin ilk basamağını kontrol eder. Ayrıca, tirozinaza bağlı protein (TYRP-1) melanozomlardaki tirozinazın düzenlenmesini sağlarken, DOPAchrome tautomeraz (DCT) melanozomların içinde detoksifikasyon işlevini yerine getirir.

Genetik Kusurlar ve Pigmentasyon Hastalıkları

Deri pigmentasyonundaki karmaşık sistemde, enzimlerdeki kusurlar çeşitli hastalıklara yol açabilir. Örneğin, tirozinaz enziminin fonksiyon bozukluğu veya yokluğu, okülokutanöz albinizme neden olur. Bu hastalıkta, melanositler mevcut olmasına rağmen, pigment üretemezler. Aynı zamanda P geni, TRP1 ve MATP gibi diğer genlerdeki kusurlar da bu duruma katkıda bulunabilir.

Melanozom Transferinin Önemi

Pigmentasyonda, melanositlerin melanozomları üretip olgunlaştırması kadar, bu melanozomları keratinositlere başarılı bir şekilde aktarması da büyük önem taşır.

• Transfer Mekanizması: Melanositler, melanozomları dendritik uzantıları aracılığıyla keratinositlere iletir. Bu transfer sırasında, aktin filamanları ve miyozin gibi mikrotübüller rol oynar. Keratinositler ise, melanozom içeren bu dendritik uçları fagositoz yoluyla kendi hücre içlerine alır. Deri pigmentasyonu, ancak melanize olmuş melanozomlar keratinositlere ulaştığında mümkün olur.

• Aktörler ve Bozukluklar: PAR2 (Proteaz aktive eden reseptör 2) adlı bir protein, melanozom transferinde önemli bir rol oynar. Bu proteinin aktivitesindeki artış, deri pigmentasyonunun artmasına yol açabilir. Bununla birlikte, melanozom transferindeki kusurlar, Hermansky-Pudlak Sendromu ve Chediak-Higashi Sendromu gibi pigmentasyonun azalmasına veya tamamen yok olmasına neden olan hastalıklara yol açabilir.

 

Melanozomların Keratinositler İçindeki İşlevi 

Melanozomlar, derinin üst tabakasındaki hücreler olan keratinositlerin içinde enzimler tarafından parçalanır. Parçalanmayan bir kısmı ise, derinin doğal dökülme süreci olan keratinizasyon yoluyla korneositlerle birlikte stratum korneum tabakasından dışarı atılır.

Melaninin temel görevi, ultraviyole (UV) ışınlarını emerek cildi bu zararlı etkilerden korumaktır. Melanin aynı zamanda, çeşitli iltihabi olaylar sonucu ortaya çıkan toksik ürünlerin biyokimyasal olarak etkisiz hale getirilmesinde de rol oynar. Melanozomlar, hücre çekirdeklerinin dışa bakan yüzeyini bir perde gibi örterek, ışınların hücre çekirdeğine zarar vermesini engeller.

Deri Fototipi ve Güneş Işığına Duyarlılık

Deri fototipi, derinin melanin üretme kapasitesine, ten rengine ve güneşte bronzlaşma yeteneğine göre belirlenir. Bu sınıflandırma, cilt kanseri riskini değerlendirmede ve uygun güneş koruyucuyu seçmede önemli bir araçtır.

Genellikle 1 ile 6 arasında sınıflandırılan fototipler şunlardır:

• Tip 1 ve 2: Açık tenli, mavi gözlü, sarı veya kızıl saçlı bireylerdir. Güneşte kolayca yanarlar ve asla bronzlaşamazlar. Bu tiplerde cilt kanseri riski daha yüksektir.

• Tip 3: Güneşte nadiren yanar ve bronzlaşabilir.

• Tip 4-6: Hızla bronzlaşan ve nadiren güneş yanığı yaşayan bireylerdir. Bu tiplerde cilt kanseri riski daha düşüktür.

Deri fototipi, cilt kanseri riskini doğrudan gösterir. Güneş ışığının neden olduğu hücresel DNA hasarı, açık tenli bireylerde daha kolay gelişir. Kseroderma pigmentozum hastalığı, bu hassasiyetin en iyi örneklerinden biridir. Bu hastalarda, DNA onarım mekanizması bozuk olduğu için cilt kanserleri çok daha kolay oluşur.

Deri Rengi ve Genetik Kontrol

İnsanlarda deri, saç ve göz rengi, genlerin kontrolü altındadır. Bu süreçte rol oynayan 150'den fazla gen bölgesi (lokus) tespit edilmiştir. Bu genlerden yaklaşık 25'i, melanozomların işlevini ve üretimini doğrudan etkiler.

• MC1R Geni: En önemli genlerden biri MC1R gen lokusudur. Bu gen, saçların kızıl renkte olmasına ve bireyin açık tenli olmasına, asla bronzlaşmamasına ve çilli bir görünüme sahip olmasına neden olur. MC1R geni, ASIP geninin fonksiyonel etkisinin zıttını sağlayarak çalışır.

Bu genetik varyasyonun, Afrikalı koyu tenli insanların daha az güneş alan kuzey bölgelerine göçü sırasında D vitamini sentezi için gerekli bir adaptasyon olduğu düşünülmektedir.

Sonuç olarak, derimizin genel rengi, genetik yapımız ve çevresel faktörler gibi hem içsel hem de dışsal etkenlerin karmaşık bir etkileşimiyle belirlenir.