Eumelanin và Pheomelanin: Hai loại sắc tố quyết định màu da, tóc

Eumelanin và Pheomelanin là hai loại sắc tố melanin quyết định màu da, tóc, mắt. Tỷ lệ và lượng sắc tố melanin khác nhau tạo nên sự đa dạng về màu tóc của mỗi người. Cùng tham khảo bài viết sau của ECO Pharma để hiểu rõ đặc điểm của hai sắc tố này, giúp lý giải vì sao mỗi người lại có màu tóc khác nhau và khả năng bảo vệ da trước ánh nắng không giống nhau.

Eumelanin và Pheomelanin được hình thành như thế nào?

Melanin là đại phân tử sắc tố được tổng hợp trong các tế bào hắc tố (melanocyte) thông qua quá trình tạo melanin (melanogenesis). Quá trình này diễn ra bên trong các bào quan melanosome, bắt đầu từ axit amin L-tyrosine. Dưới tác động của enzyme tyrosinase, L-tyrosine được chuyển thành L-DOPA, sau đó tiếp tục tạo thành dopaquinone. Đây là chất trung gian quan trọng, quyết định cơ thể sẽ ưu tiên tổng hợp eumelanin và pheomelanin.

• Cơ chế tổng hợp Eumelanin: Khi nồng độ cysteine trong tế bào thấp hoặc không có, dopaquinone sẽ tiếp tục trải qua phản ứng oxy hóa và tạo thành những chất trung gian như DHI (5,6-dihydroxyindole), DHICA (5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic axit). Các hợp chất này sau đó liên kết với nhau để tạo thành polymer eumelanin. Eumelanin là sắc tố không chứa lưu huỳnh, có màu nâu sẫm đến đen, là loại sắc tố melanin rất phổ biến trong cơ thể. Sắc tố này tồn tại dưới hai dạng chính là eumelanin đen và eumelanin nâu. Ngoài vai trò quyết định màu da, tóc, mắt, eumelanin còn có khả năng hấp thụ tia cực tím, trung hòa gốc tự do, bảo vệ DNA tế bào khỏi tổn thương do ánh nắng. (1)

• Cơ chế tổng hợp Pheomelanin: Nếu tế bào có sự hiện diện của cysteine hoặc glutathione, dopaquinone sẽ kết hợp với các hợp chất chứa lưu huỳnh này để tạo thành cysteinyldopa. Chất trung gian tiếp tục trải qua quá trình oxy hóa và chuyển hóa thành cấu trúc benzothiazine, benzothiazole trước khi hình thành polymer pheomelanin.

Pheomelanin là sắc tố chứa lưu huỳnh, có màu vàng, cam đến đỏ, thường xuất hiện nhiều ở người sở hữu làn da sáng, tóc đỏ, nhiều tàn nhang. So với eumelanin, khả năng bảo vệ da trước tia cực tím của pheomelanin thấp hơn. Khi ra nắng, sắc tố này còn có thể tạo ra các gốc oxy phản ứng (ROS), làm gia tăng stress oxy hóa và nguy cơ tổn thương tế bào.

Quá trình chuyển đổi giữa hai loại sắc tố được kiểm soát bởi thụ thể melanocortin 1 (MC1R) nằm trên màng tế bào hắc tố. Khi thụ thể này được hoạt hóa, cơ thể sẽ ưu tiên tổng hợp eumelanin. Ngược lại, nếu MC1R giảm hoạt động hoặc mang các biến thể di truyền làm suy giảm chức năng, quá trình tổng hợp sẽ chuyển hướng sang pheomelanin.

Eumelanin và Pheomelanin khác nhau như thế nào?

Mặc dù đều là sắc tố melanin, Pheomelanin và Eumelanin có nhiều khác biệt về cấu trúc, chức năng, khả năng bảo vệ cơ thể trước tác động của tia cực tím.

Vai trò của Eumelanin và Pheomelanin đối với màu tóc

Đây là những sắc tố quyết định màu da, tóc tự nhiên ở con người. Các sắc tố này được tổng hợp bởi tế bào hắc tố tại nang tóc, sau đó vận chuyển vào tế bào sừng của thân tóc trong giai đoạn tăng trưởng để tạo nên màu sắc đặc trưng của sợi tóc.

Eumelanin là sắc tố tạo nên những gam tóc màu tối như đen, nâu. Hàm lượng eumelanin càng cao, tóc càng sẫm màu. Ngoài chức năng tạo màu, sắc tố này còn có khả năng hấp thụ tia cực tím, giúp bảo vệ thân tóc và da đầu khỏi tác động từ ánh nắng.

Ngược lại, pheomelanin tạo ra những màu tóc sáng như vàng, đỏ, ánh đồng. Khi lượng pheomelanin cao và eumelanin thấp, tóc sẽ có màu đỏ đặc trưng. Nếu hai sắc tố này pha trộn với tỷ lệ khác nhau, tóc có thể xuất hiện màu trung gian như nâu đỏ, vàng mật ong.

Nhìn chung, màu tóc không được quyết định bởi một loại sắc tố riêng lẻ mà phụ thuộc vào tỷ lệ giữa 2 sắc tố, kích thước melanosome và yếu tố di truyền, nhất là hoạt động của gen MC1R. Chính sự khác biệt này tạo nên sự đa dạng về màu tóc ở mỗi người.

Thiếu 2 sắc tố Eumelanin và Pheomelanin có hại gì không?

Thiếu hụt 2 loại sắc tố Eumelanin và Pheomelanin có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của da, tóc và mắt vì melanin không chỉ tạo màu sắc mà còn là hàng rào bảo vệ tự nhiên của cơ thể.

Tình trạng giảm hoặc mất khả năng tổng hợp melanin, ví dụ do rối loạn enzyme tyrosinase, bệnh bạch tạng có thể khiến da, tóc rất nhạt màu, màu mắt sáng hơn bình thường và xuất hiện các rối loạn thị giác như giảm thị lực, nhạy cảm với ánh sáng.

Đặc biệt, thiếu hụt eumelanin làm giảm khả năng chống lại tia cực tím, khiến da dễ cháy nắng, tăng tổn thương DNA tế bào và làm tăng nguy cơ ung thư da. Đồng thời, lượng melanin thấp cũng làm gia tăng stress oxy hóa và thúc đẩy quá trình lão hóa da.

Có thể thay đổi được hai sắc tố Eumelanin và Pheomelanin không?

Hàm lượng và tỷ lệ giữa Pheomelanin và Eumelanin có thể thay đổi do ánh nắng mặt trời, tuổi tác, nội tiết cùng một số yếu tố môi trường. Tia cực tím cũng kích thích tế bào hắc tố tăng tổng hợp melanin, nhất là eumelanin khiến da trở nên sẫm màu hơn khi ra nắng.

Xu hướng làn da nâu khỏe khoắn hiện nay cũng liên quan đến sự gia tăng sản xuất eumelanin. Tuy nhiên, không phải ai cũng dễ rám nắng; người có nhiều eumelanin thường có làn da nâu đều màu, đẹp hơn, còn người có nhiều pheomelanin da lại dễ cháy nắng và tổn thương.

Ngoài ra, lão hóa, thay đổi nội tiết hoặc các biện pháp như nhuộm, tẩy tóc hay làm sáng, làm sẫm da cũng có thể làm thay đổi biểu hiện màu sắc của melanin. Nhưng những tác động này chủ yếu chỉ làm thay đổi màu sắc bên ngoài, không làm biến đổi vĩnh viễn loại melanin mà cơ thể tạo ra.

Nhìn chung, Eumelanin và Pheomelanin là hai sắc tố có tính linh hoạt, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố sinh học, môi trường, từ đó quyết định màu tóc, da và khả năng bảo vệ của cơ thể trước ánh nắng mặt trời.