Melanin wird von Melanozyten produziert, speziellen Zellen, die in der untersten Schicht der Oberhaut, der Basalzellschicht, und in den Haarfollikeln vorkommen. Die Melanozyten synthetisieren Melanin durch einen komplexen biochemischen Prozess, der als Melanogenese bezeichnet wird. An diesem Prozess sind verschiedene Enzyme beteiligt, von denen das Enzym Tyrosinase eine Schlüsselrolle spielt. Tyrosinase katalysiert die Umwandlung der Aminosäure Tyrosin zu DOPA (Dihydroxyphenylalanin) und weiter zu Melanin.
Die Verteilung und Menge des gebildeten Melanins ist nicht nur für die Haut– und Haarfarbe entscheidend, sondern auch für den Schutz der Haut vor schädlicher UV-Strahlung. Melanin wirkt als natürlicher Sonnenschutz, indem es UV-Strahlen absorbiert und die Haut vor Sonnenbrand und Langzeitschäden wie Hautalterung und Hautkrebs schützt. Menschen mit dunklerer Haut haben mehr Melanin und damit einen besseren natürlichen Schutz vor den schädlichen Wirkungen der Sonne.
Die genetische Veranlagung bestimmt, wie viel und welches Melanin eine Person produzieren kann, aber auch Umweltfaktoren wie die Sonnenexposition können die Melaninproduktion beeinflussen. Eine erhöhte UV-Exposition führt zu einer verstärkten Melaninproduktion, die sich in einer Bräunung der Haut äußert.
Störungen der Melaninproduktion können zu verschiedenen Hautzuständen führen. Hypopigmentierung, wie bei der Weißfleckenkrankheit (Vitiligo), tritt auf, wenn zu wenig Melanin produziert wird, was zu weißen Flecken auf der Haut führt. Hyperpigmentierung, wie bei Sommersprossen oder Melasma, entsteht durch eine Überproduktion von Melanin, was zu dunkleren Flecken auf der Haut führt.
Die Erforschung des Melanins und seiner Funktionen ist nicht nur wichtig für das Verständnis der biologischen Vielfalt und Schönheit der menschlichen Pigmentierung, sondern auch für die Entwicklung von Therapien für Hautkrankheiten und den Schutz vor Hautkrebs. Melanin bleibt ein zentrales Element in der Dermatologie, Kosmetik und medizinischen Forschung.
