สีผิว เม็ดสี และการสร้างสีผิวหนัง

Last Updated on 4 กรกฎาคม 2023 by siamroommate

สีผิวหนัง (skin color) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ
1. Constitutive Skin Color
คือ สีผิวที่เป็นมาตั้งแต่เกิด โดยมีพันธุกรรมเป็นตัวกำหนด และไม่มีปัจจัยอื่นมาเกี่ยวข้อง สีผิวของทารกแรกเกิด แต่ในผู้ใหญ่สามารถดูสีผิวชนิดนี้ได้บริเวณก้น หรือบริเวณที่ไม่ได้โดนแสงแดดเป็นประจำ

2. Facultative Skin Color
คือ สีผิวที่เปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากมีปัจจัยมากระตุ้น คือ แสงแดด, ฮอร์โมน, การอักเสบ, การตั้งครรภ์, วิตามินดี มากระตุ้น และการตอบสนองของร่างกายของคนแต่ละเชื้อชาติ ตัวอย่างเช่น สีผิวบริเวณแขนด้านนอกจะเข้มข้นกว่าตอนแรกเกิด เนื่องจากโดนแสงแดด, สีผิวบริเวณลานหัวนม (areoalr) และหัวนม (nipple) จะดำขึ้นหลังจากตั้งครรภ์, หรือสีผิวบริเวณที่เคยเป็นสิว อักเสบหลังจากสิวหายแล้วทิ้งรอยดำไว้ เป็นต้น

จะเห็นได้ว่าขบวนการสร้างสีผิวนี้เกิดขึ้นตั้งแต่เป็นทารกในครรภ์มารดาและเกิดต่อเนื่องไปตลอดชีวิต เมื่อเปรียบเทียบส่วนต่างๆ ของร่างกายจะพบว่าจำนวนเซลล์สร้างเม็ดสีจะแตกต่างกัน คือ ที่ใบหน้าจะเป็นบริเวณที่มีเซลล์สร้างเม็ดสีที่หนาแน่นที่สุด ส่วนที่ลำตัวและแขนจะมีเซลล์สร้างเม็ดสีน้อยที่สุด ตามลำดับ ในคนผิวดำหรือผิวขาวจะมีจำนวนเซลล์สร้างเม็ดสีไม่แตกต่างกัน แต่การทำงานของเซลล์สร้างเม็ดสีในคนผิวดำจะมากกว่า จึงทำให้ขนาดของเซลล์จะโตกว่าและสัดส่วนของเม็ดสีภายในเซลล์จะมากกว่าคนผิวขาว

เซลล์เม็ดสี (Melanocyte)
ประกอบด้วยส่วนประกอบที่เรียกว่า Melanosome ซึ่งทำหน้าที่ในการผลิตเม็ดสี Melanin ซึ่งมีอยู่ 3 แบบ ก็คือ
1. ยูเมลานิน (Eumelanin)
ซึ่งจะได้แก่เม็ดสีดำ ซึ่งพบในคนเอเชีย และคนที่ผิวคล้ำทั้งหลายในปริมาณที่มากกว่าคนผิวขาว
2. ฟีโอเมลานิน (Pheo-melanin)
ซึ่งได้แก่เม็ดสีแดง (Oxyhemoglobin) หรือสีเหลือง (carotene) ซึ่งจะพบในคนที่ผิวขาวมากกว่าคนที่ผิวคล้ำ

3. มิกซ์เมลานิน (Mixed-melanin)
คือ มีเม็ดสีเมลานินทั้งสองแบบข้างบนผสมผสานกัน

ซึ่งในภาวะปกติ สีผิวของคนเราจะเข้มขึ้นหรือจางลง ต้องมีกลไกกระตุ้นตามขบวนการ โดยผ่านขั้นตอนการสังเคราะห์สารต่าง ๆ โดยมีเอนไซม์ที่สำคัญมากมาย แต่จะกล่าวเฉพาะตัวเด่นๆ ดังนี้

1. เอนไซม์ไทโรซิเนส (Tyrosinase) ซึ่งถือว่าเป็นเอนไซม์ที่สำคัญสุดและมีบทบาทมากสุดในการสังเคราะห์เม็ดสีเมลานิน เพราะมีผลต่อหลาย ๆ ขั้นตอน ในขบวนการสร้างเม็ดสี โดยจะเปลี่ยนสารต้นแบบไทโรซีน (Tyrosine)ไปเป็นสารโดปา,โดปาควิโนน (DOPA,DOPAquinone) จนถึง เม็ดสีดาของยูเมลานิน (Eumelanin) ซึ่งทำให้มีการวิเคราะห์สารที่ทำให้ขาวที่ยับยั้งเอนไซม์นี้ให้ทำงานน้อยลง เพื่อรักษาภาวะฝ้า กระ รอยดำ ซึ่งสารที่ยับยั้งเอนไซม์นี้ ก็ได้แก่ กลุ่มไฮโดรควิโนน (Hydroquinone), วิตามินซี, อาบูติน (Arbutin), ลิโคไรซ์ (Licorice), ออกซี่เรสเวอราทรอล เป็นต้น
2. เอนไซม์กลูต้า หรือ ซิสเตอีน (Glutathione or Cysteine) มีบทบาทรองลงมา โดยมีกลไกในการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เปลี่ยนสารโดปาควิโนน เป็นสารต้นแบบของโดปาโครม, ดีเอชไอ (DHI) ฟีโอเมลานิน ยูเมลานิน
3. เอนไซม์ดี ดี.ทอโตเมอเรส, ดี.โพลีเมอเรส (D.tautomerase, Dpolymerase) ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนสารดี เอชไอ เป็นฟีโอเมลานิน ซึ่งเกี่ยวข้องกับสีของกระหรือรอยแดง ซึ่งพบว่า เซรั่มกลุ่มวิตามินซี, ลิโคริซ, โคจิค สามารถยับยั้งเอนไซม์นี้ได้
4. เอนไซม์ดี เปอรอกซิเดส (D.peoxidase) เป็นเอนไซม์อีกขั้นตอนหนึ่งที่เปลี่ยนเม็ดสี ฟีโอเมลานิน เป็น ยูเมลานิน ซึ่งสารอาบูตินจะออกฤทธิ์ยับยั้งขบวนการดังกล่าว ต้องทราบว่า เมลานินที่สร้างขึ้นจากเซลล์เม็ดสีนี้จะถูกนำมาสู่ชั้นผิวหนังด้วยเซลล์อีกตัว คือ เคอราติโนไซต์ (keatinocytes) ซึ่งสร้างเคอราตินที่ชั้นผิวหนังและทำให้เม็ดสีเมลานินมาอยู่ที่ผิวหนังกาพร้าและชั้นหนังแท้

ปัจจัยด้านแสงแดด ทำให้เกิดรอยด่างดำ ผิวหมองคล้ำ เกี่ยวข้องกับขบวนการนี้
1. รังสียูวีเอ (UVA) จะกระตุ้นให้เซลล์เม็ดสี สร้างเม็ดสีเมลานินได้โดยตรง
2. รังสี ยูวีเอ (UVA) จะกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสให้ทำงานได้มากขึ้น
3. รังสียูวีเอ (UVA) จะกระตุ้นให้มีสารที่คล้ายสารอาหาร ได้แก่ พลาสมิน (plasmin), โพรสตาแกลนดินอีสอง (ProstaglandinE2), วิตามินดี (D2) ทำให้เซลล์เคราติโนไซต์ รับสารเมลานินได้มากขึ้นส่งผลให้สีผิวเข้มขึ้น
4. รังสียูวีบี (UVB) จะทำให้การทำงานประสานกันของเซลล์เม็ดสี (melanocytes) และเซลล์เคราติโนไซต์ ได้ดีขึ้นในการรับส่งเม็ดสีเมลานิน

กลไกการสร้างเม็ดสี
การสร้างเม็ดสี melanin เกิดขึ้นใน melanosome ขั้นแรกของการสร้างเม็ดสีทั้ง 2 ชนิด (Eumelanin และ Pheomelanin) คือกระบวนการ oxidation สาร tyrosine ไปเป็นสาร dopaquinone โดยเอนไซม์ tyrosinase เอนไซม์ tyrosinase มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสร้างเม็ดสี melanin (Melanogenesis) โดยการทำงานของเอนไซม์ tyrosinase ต้องอาศัยการจับกับ copper ในการสร้าง eumelanin สาร dopaquinone จะเกิดกระบวนการ intramolecular cyclization กลายเป็น cyclodopa จากนั้นทำปฏิกิริยา redox กับ dopaquinone อีกโมเลกุลเพื่อกลายเป็น dopachrome และ dopa ต่อมาสาร dopachrome จะเกิดกระบวนการ decarboxylate กลายเป็น 5,6-Dihydroxyindole (DHI) และ 5,6-Dihydroxyindole-2-carboxylic acid (DHICA) จากนั้นทั้งสาร DHI และ DHICA จะถูก oxidized และ polymerized เป็น eumelanin ในการสร้าง pheomelanin สาร dopaquinone จะถูกเติม sulfhydryl groups จาก cysteine หรือ glutathione กลายเป็น 5-S-cysteinaldopa และ 2-S-cysteinaldopa สาร cysteinaldopa จะทาปฏิกิริยา redox กับ dopaquinone กลายเป็น cysteinaldopaquinone จากนั้นจะเกิดกระบวนการ oxidation และ cyclization ตามด้วย dehydration, rearrangement และ decarboxylation กลายเป็น benzothiazole intermediate สุดท้ายจะ polymerize เป็น pheomelanin

Melanosome ถูกส่งจาก melanocyteไป keratinocyte ผ่านทาง dendrite โดยมี 4 กลไกหลัก ได้แก่
1. Cytophagocytosis ปลาย dendrite ของ melanocyteโดย keratinocyte
2. การรวม plasma membrane ของ melanocyte และ keratinocyte
3. การปล่อยถุง plasma membrane ของ melanocyte ที่หุ้ม melanosome ไว้ ตามด้วยการ phagocytosis ของ keratinocyte
4. การ exocytosis และ endocytosis melanosome