Barva kože pri ljudeh — melanin, evolucija, UV in vitamin D

Barva človeške kože je ena od najlažje opaznih značilnosti človeka. Njena barva se spreminja od najtemnejše rjave do najsvetlejše rožnato-bele. Barva kože je podedovana in je rezultat naravnega izbora. Pigmentacija kože pri ljudeh se je razvila predvsem zato, da bi nadzorovala količino ultravijoličnega sevanja, ki prodre v kožo, in tako zmanjšala njegove učinke.

Najpomembnejša snov, ki določa barvo človeške kože, je pigment melanin. Melanin v koži proizvajajo celice, imenovane melanociti. Rdeča barva kože je bolj vidna na beli koži, zlasti na obrazu. Pri telesni vadbi ali stimulaciji živčnega sistema (jeza, strah) se krvne žile razširijo.

Obstaja neposredna povezava med UV sevanjem (UVR) in razporeditvijo pigmentacije kože avtohtonih prebivalcev po svetu. Na območjih, kjer je več UVR, je tudi prebivalstvo temnejše polti. Območja, ki so oddaljena od tropov in bližje polomom, imajo manjšo koncentracijo UVR in svetlejše prebivalstvo. Človeške populacije so se spremenile iz temnopoltih v svetlopolte, ko so pred približno 100 000 leti zapustile Afriko, nekatere pa so se z vrnitvijo na območja z višjim UV-žarkom spremenile nazaj v temnopolte.

Naravna barva kože lahko potemni tudi zaradi porjavelosti zaradi izpostavljenosti sončni svetlobi. Glavna teorija pravi, da se barva kože prilagodi intenzivni sončni svetlobi, da bi zagotovila delno zaščito pred ultravijoličnimi delci, ki poškodujejo DNK kožnih celic in tako povzročajo mutacije.

Razumljivo je, zakaj je temna koža v tropih prednost in delna zaščita pred kožnim rakom. Veliko manj enostavno je razumeti, zakaj je bela koža prednost v hladnejšem podnebju. Raziskovalci so predlagali dva razloga, ki imata verjetno pomembno vlogo. Prvi je ta, da bela koža pri določeni temperaturi oddaja manj toplote kot črna. Drugi pa je, da pri šibkejši sončni svetlobi telo običajno proizvaja manj vitamina D. Obstaja hipoteza, da je selekcija za svetlejšo kožo posledica potrebe po večji proizvodnji vitamina D. Spremembe so se začele takoj, ko se je prebivalstvo iz Afrike preselilo na sever.

Poleg tega je kožna pigmentacija odraslih človeških samic običajno svetlejša kot pri moških. Ženske med nosečnostjo in dojenjem potrebujejo več kalcija. Telo sintetizira vitamin D z delovanjem sončne svetlobe na kožo. Vitamin D pomaga telesu absorbirati kalcij. Ženske so se razvile tako, da imajo svetlejšo kožo, zato njihovo telo absorbira več kalcija.

Družbeni pomen razlik v barvi kože se je med kulturami in skozi čas spreminjal, kar se kaže v zvezi z družbenim statusom in diskriminacijo.

Kako melanin deluje in vrste pigmentov

Melanin deluje kot naravni fotoprotektivni pigment: absorbira in razprši UV-sevanje, s čimer zmanjšuje neposredno škodo na kožnih celicah in DNK. Obstajata dve glavni vrsti melanina:

• Eumelanin — temno rjav ali črn pigment, učinkovitejši pri zaščiti pred UV-žarki.
• Pheomelanin — rdečkasto-rjav pigment, manj učinkovit za zaščito in v nekaterih okoliščinah lahko prispeva k oksidativnemu stresu ob izpostavljenosti UV.

Poleg melanina barvo kože vplivata še hemoglobin v krvi (rdečkasti odtenki) in karoteni (rumenkasti odtenki). Pomembno je tudi, da se število melanocitov med populacijami ne razlikuje bistveno — razlika je običajno v količini in vrsti proizvedenega melanina ter v velikosti in razporeditvi melanosomov (organelov, ki vsebujejo melanin).

UV-sevanje: vrste in učinki na telo

Ultravijolično sevanje se deli na UVA, UVB in UVC. UVC praviloma ne doseže zemeljske površine zaradi atmosfere. UVB je glavni spodbujevalec sinteze vitamina D v koži, hkrati pa povzroča neposredno poškodbno delovanje na DNK. UVA prodira globlje v kožo in prispeva k staranju ter oksidativnemu stresu. Pigmentacija kože je ena od prilagoditev, ki zmanjša škodljive učinke UVR, a hkrati lahko omeji proizvodnjo vitamina D.

Vitamin D, zdravje in evolucija

Vitamin D je ključnega pomena za absorpcijo kalcija in zdrav razvoj kosti; pomanjkanje vodi do rahitisa pri otrocih in osteomalacije pri odraslih. Sinteza poteka v koži pod vplivom UVB-svetlobe — iz predhodnikov nastane aktivna oblika vitamina D po presnovnih korakih v jetrih in ledvicah. V regijah z manj sonca lahko svetlejša koža olajša dovolj učinkovito sintezo vitamina D.

Poleg tega je v evolucijskih razlagah za spremembe pigmentacije pomembna tudi zaščita folatov (vitamin B9), ki so občutljivi na UV in pomembni za plodnost in razvoj zarodka. Močna UV-izpostavljenost lahko zniža raven folatov, zato je temnejša koža v ekvatorialnih območjih lahko zaščitna tudi z vidika ohranjanja folatov.

Genetika in zgodovina prilagoditev

Evolucija pigmentacije je povezana z migracijami človeških skupin in z izbiro genetskih različic, ki vplivajo na proizvodnjo in porazdelitev melanina. Pri posameznih genih, kot so tisti, ki vplivajo na regulatorne poti sinteze melanina (npr. MC1R in drugi), so znane različne različice, ki prispevajo k raznolikosti barve kože. Vendar je zgodba kompleksna in vključuje številne gene ter lokalne pritiske okolja, prehrane in vedenja (npr. oblačenje, življenjski slog).

Spolne razlike in druge specifične okoliščine

Razlika med spoloma, kjer so odrasle samice pogosto svetlejše od moških, je lahko posledica kombinacije prehranskih potreb (večji povpraševanje po kalciju ob nosečnosti in dojenju), hormonskih vplivov in selekcije. Obstajajo tudi genetske in razvojne motnje pigmentacije, kot je albinizem, kjer so melanocitni procesi moteni in koža, oči ter lasje vsebujejo zelo malo ali nič melanina — to prinaša večjo občutljivost na UV in druge zdravstvene izzive.

Zdravstveni in družbeni vidiki

Poleg bioloških posledic imajo razlike v barvi kože velike družbene in zgodovinske posledice. Diskriminacija na osnovi barve kože je družbeni pojav z daljnim dosegom in vpliva na zdravje, dostop do storitev in enakopravnost; ti vplivi so predmet obsežnih raziskav in politik za zmanjševanje neenakosti.

Kaj to pomeni za posameznika

• Zaščita pred soncem (obleka, senca, kreme z UV-faktorjem) je pomembna za preprečevanje poškodb kože in raka, še posebej pri ljudeh s svetlejšo kožo.
• Pri ljudeh z zelo temno kožo, ki živijo v območjih z malo sonca ali so pogosto v zaprtih prostorih, je treba spremljati raven vitamina D in po potrebi razmisliti o prehranskih dopolnilih ali prehrani, bogati z vitaminom D.
• Razumevanje bioloških osnov barve kože pomaga tudi pri javnozdravstvenih ukrepih in pri boju proti predsodkom ter diskriminaciji.

Skupaj kažejo te ugotovitve, da je barva kože rezultat večih vzajemno povezanih pritiskov — okolja, genetike, zdravja in družbenih okoliščin — in da je raznolikost pigmentacije pri ljudeh naraven izid teh sil skozi tisočletja.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je glavni dejavnik, ki določa barvo človeške kože?

V: Kako UV-sevanje vpliva na pigmentacijo kože?

V: Kako se je pri ljudeh razvila svetlejša koža, ko so se oddaljevali od Afrike?

V: Zakaj imajo ženske običajno svetlejšo kožo kot moški?

V: Katera sta dva možna razloga, zakaj je bela koža lahko prednost v hladnejšem podnebju?

V: Kako se je skozi čas spreminjal družbeni pomen razlik v barvi človeške kože v različnih kulturah?

Išči po črki