¿Qué decide entre la síntesis de eumelanina y feomelanina a nivel bioquímico?

MC1R es un gen muy conocido en el que una mutación de pérdida de función provocará la síntesis de feomelanina pálida/rojiza en lugar de eumelanina negra/marrón. MC1R es solo un receptor que no participa directamente en la síntesis. afecta la expresión y transcripción de varias enzimas importantes para la síntesis de melanina (tirosinasa, TYRP1, TYRP2).

En un estudio ( Ito, 2003 ) propusieron que el aumento de la actividad de tirosinasa y la disminución de los niveles de cisteína promoverían la síntesis de feomelanina. Dado que MC1R controla la expresión y la transcripción de la tirosinasa, creo que principalmente el aumento de la actividad de la tirosinasa es responsable de la decisión entre eumelanina y feomelanina.

La pregunta es si esto es correcto o falso o si aún no lo sabemos.

Respuestas (1)

Primero echemos un vistazo a la vía (esta figura es la figura 2 de la referencia 1), que muestra la vía básica de la biosíntesis de pigmentos:ingrese la descripción de la imagen aquí

El primer paso importante, la oxidación del aminoácido tirosina a dopaquinona (DOPA) por la tirosinasa es la misma para ambas vías (producción de eumelanina y feomelanina) y limitante de la velocidad.

El paso importante es el siguiente: la formación de ciclodopa (para la eumelanina) o de cisteinildopa (para la feomelanina). Siempre que la concentración de cisteína en el melanocito sea superior a 13 µM (ver referencia 1) la formación de feomelanina se ve favorecida y bioquímicamente mucho más rápida que la ciclación de DOPA.

Si hay niveles altos de tirosina y niveles normales a bajos de cisteína, la cisteína se agotará en algún momento y solo se producirá eumelanina.

Sucederá lo contrario si hay mucha cisteína o poca tirosina disponible. También sucederá cuando la tirosina disponible no se pueda oxidar a DOPA cuando haya poca o reducida actividad de tirosinasa.

Y esto es realmente lo que sucede en el caso de la mutación MC1R. MC1R es un receptor en las células productoras de pigmento que regula la producción de pigmento a través de señales externas (como radiación UV a la piel) (consulte la referencia 2 para obtener más detalles). Cuando está mutado, no es o es mucho menos funcional, lo que conduce a muchas menos (o ninguna) señales al gen aguas abajo (MITF) que regula las enzimas para la producción de pigmentos.

Las señales bajas conducen a una producción baja de tirosinasa que luego solo puede producir poca DOPA. Dado que las existencias de cisteína de las células no se agotarán, solo se produce feomelanina, lo que hace que las personas con mutaciones MC1R sean pelirrojas y tengan piel clara y pecas.

Referencias:

  1. Química de la melanogénesis mixta: funciones fundamentales de la dopaquinona .
  2. MC1R, Eumelanina y Feomelanina: su papel en la determinación de la susceptibilidad al cáncer de piel