Цвет кожи: почему он у всех разный

Художники знают, что любой оттенок — это смешение нескольких красок. С человеческой кожей работает тот же принцип, только вместо красок — биологические пигменты. Подробнее — в материале «Рамблера».

Что определяет цвет кожи?

Цвет кожи складывается из четырех компонентов: меланина двух разновидностей, гемоглобина в двух состояниях, каротиноидов из пищи и билирубина как побочного продукта обмена. Все они присутствуют в организме любого человека — разница только в пропорциях.

Именно пропорции объясняют палитру человеческой кожи: от бледно-розовой до иссиня-черной. Исследователи из Стэнфордского университета идентифицировали 169 генов, которые так или иначе влияют на пигментацию — и это число продолжает пересматриваться по мере появления новых данных.

Что такое меланин и почему их два?

Меланин — главный пигмент. Его производят меланоциты — специализированные клетки, которые находятся в самом глубоком слое эпидермиса и составляют около 10–25 процентов всех его клеток. У людей с разным цветом кожи количество меланоцитов примерно одинаковое. Разница заключается в активности этих клеток и в том, какой именно меланин они производят.

Меланин существует в двух формах. Первая — эумеланин. Он дает коричневые и черные оттенки, хорошо поглощает ультрафиолет и именно за его счет одни люди смуглее других. Вторая форма — феомеланин. Он создает желто-красные и розоватые тона: именно феомеланин окрашивает губы, а в больших концентрациях — дает рыжий цвет волос. Как объясняет Lenta.ru, соотношение этих двух форм контролируется генетически — ключевую роль здесь играет ген MC1R.

Синтез обоих меланинов запускается одинаково. Фермент тирозиназа преобразует аминокислоту тирозин в промежуточные соединения, из которых в конечном счете и образуются пигменты. Но дальше начинаются другие процессы в зависимости от того, какие гены активны в конкретных меланоцитах.

Что делает кожу розовой или синюшной?

Второй компонент — гемоглобин — находится в крови. Точнее, в кровеносных сосудах под кожей, которые просвечивают сквозь нее. Гемоглобин меняет цвет в зависимости от того, насколько он насыщен кислородом.

Оксигемоглобин или гемоглобин с кислородом — ярко-красный. Именно он создает розовый румянец на щеках у светлокожих людей. Дезоксигемоглобин — гемоглобин без кислорода — темно-красный с синеватым отливом. Когда его в крови становится слишком много (например, при нарушениях дыхания), кожа приобретает синюшный оттенок, который в медицине называют цианозом. У темнокожих людей этот эффект почти незаметен снаружи — его перекрывает меланин.

У светлокожих, напротив, сосудистый компонент играет значительную роль. Именно он объясняет, почему одни люди краснеют от эмоций, а их кожа чутко реагирует на температуру.

Откуда берется желтоватый или золотистый оттенок?

Третий компонент — каротиноиды. Они попадают в кожу исключительно с едой. Организм человека не умеет синтезировать их самостоятельно. Бета-каротин, ликопин, лютеин, зеаксантин — это группа растительных пигментов. Они содержатся в моркови, помидорах, брокколи, тыкве и листовой зелени.

После усвоения каротиноиды попадают в кровь, а оттуда — в кожу, где накапливаются во всех ее слоях и придают коже желто-оранжевый оттенок. По данным исследования Frontiers in Psychology, люди воспринимают кожу с высоким содержанием каротиноидов как более здоровую и привлекательную. Причем этот эффект оценивается выше, чем загар.

Самая редкая группа крови: ее нашли только у одного человека

Исследователи из Университета Сент-Эндрюс установили, что всего за шесть недель регулярного потребления овощей и фруктов кожа заметно меняет оттенок: желтый и красный подтоны усиливаются. Для максимального усвоения каротиноидов их лучше употреблять с жирами и подвергать тепловой обработке. Так они лучше извлекаются из клеточных стенок растений.

Кроме того, количество каротиноидов в коже связано с физической формой. У людей с высоким уровнем аэробной подготовки и низким процентом жира кожа желтее. Предположительно это связано с тем, что хорошо работающая антиоксидантная система экономит каротиноиды, не тратя их на нейтрализацию окислительного стресса.

При чем здесь билирубин?

Четвертый компонент — билирубин — пигмент желтого и желто-зеленого цвета. Он является продуктом распада гемоглобина в клетках печени. В норме его концентрация в крови невысока и на цвет кожи практически не влияет. Но при нарушениях функции печени или желчевыводящих путей билирубин накапливается в тканях и дает характерный желтушный оттенок — это и есть желтуха.

Особый случай — синдром Жильбера, доброкачественное генетическое состояние, при котором уровень билирубина периодически повышается без серьезной патологии. У таких людей кожа и белки глаз временно желтеют на фоне стресса, голодания или болезни.

Почему у разных народов разный цвет кожи?

Все дело в эволюции. Меланин поглощает ультрафиолет, не давая ему разрушать фолиевую кислоту в тканях. Фолат критически важен для синтеза ДНК и правильного развития нервной трубки у эмбриона. Поэтому в регионах с высокой солнечной активностью, у экватора, естественный отбор поддерживал высокое содержание меланина.

Но ультрафиолет нужен и для синтеза витамина D. Именно под его воздействием в коже из предшественника образуется витамин D3. В регионах с низкой инсоляцией, на севере, темная кожа была бы проблемой. Она пропускает слишком мало ультрафиолета для нормального синтеза витамина. Поэтому северные популяции постепенно светлели.

Почему у одного и того же человека оттенок кожи меняется?

Потому что все четыре компонента динамичны. Меланин усиливается при загаре, так как ультрафиолет запускает его ускоренный синтез как защитный ответ. Гемоглобин меняет соотношение окисленной и восстановленной форм в зависимости от температуры, физической нагрузки и дыхания. Каротиноиды накапливаются при богатом растительном питании и убывают при его отсутствии. Билирубин растет при болезнях и снижается по мере их разрешения.

Ранее мы писали, почему комары одних кусают чаще других.