A melanina é o pigmento natural que determina a cor da pele e do cabelo humanos e é responsável pela coloração de inúmeros animais – desde os padrões das asas dos pássaros até o pelo dos mamíferos.

Embora a função principal da melanina seja fisiológica, os cientistas estão cada vez mais a explorar o seu potencial em indústrias como a protecção solar, a ciência dos materiais e a biomedicina.

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Síntese de Melanina

A melanina é produzida pelos melanócitos localizados na camada basal da epiderme. Os dois tipos principais são a eumelanina (marrom escuro/preto) e a feomelanina (amarelo avermelhado). A fórmula molecular do pigmento é C₁₈ H₁₀ N₂ O₄ (peso molecular 318,3g/mol). Pessoas com pele mais escura não possuem mais melanócitos; em vez disso, os seus melanócitos expressam níveis mais elevados dos genes que impulsionam a síntese da melanina, resultando em mais pigmento por célula.

Sob exposição aos raios UV, os melanócitos aumentam o número e o tamanho dos grânulos de melanina, permitindo que a pele fique bronzeada. Variações genéticas na produção de melanina explicam por que muitos norte-europeus não conseguem desenvolver um bronzeado e têm uma tolerância reduzida à luz UV.

A função da melanina

A principal função da melanina é proteger a pele da radiação ultravioleta (UV), um conhecido agente cancerígeno que pode causar melanoma. Nos Estados Unidos, aproximadamente 54 mil pessoas são diagnosticadas com melanoma a cada ano e cerca de 8 mil morrem por causa disso. A incidência do melanoma é cerca de dez vezes maior em indivíduos de ascendência europeia em comparação com os afro-americanos.

O albinismo – uma doença hereditária que reduz gravemente a melanina – torna os indivíduos muito mais vulneráveis aos danos UV, sublinhando a importância protetora da melanina.

Pigmentação da Pele e Evolução Humana

A migração humana de ambientes florestais para paisagens abertas e iluminadas pelo sol aumentou a exposição aos raios UV. Para lidar com a situação, os primeiros humanos desenvolveram maior densidade de glândulas sudoríparas e reduziram os pelos corporais, o que deixou a pele mais exposta. A compensação evolutiva foi o aumento da produção de melanina em latitudes tropicais, melhorando a proteção UV.

No entanto, níveis elevados de melanina podem impedir a conversão dos precursores da vitamina D pela pele, levando potencialmente à deficiência de vitamina D. A vitamina D adequada é essencial para a absorção de cálcio e fósforo, saúde óssea e pode reduzir certos riscos de câncer.

Aplicações emergentes da melanina

Em 2017, investigadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, receberam uma doação de 7,5 milhões de dólares para investigar a química da melanina e explorar análogos sintéticos que pudessem oferecer materiais não biológicos com propriedades de proteção UV semelhantes. Tais avanços poderiam prolongar a vida útil de tintas, plásticos e painéis solares, abordando preocupações generalizadas sobre a degradação UV.

À medida que a investigação aprofunda a nossa compreensão das vias de síntese e dos mecanismos de proteção da melanina, o potencial do pigmento estende-se para além da biologia, chegando a soluções tecnológicas de ponta.