Coraz więcej pięknych, słonecznych i ciepłych dni – to niechybny znak, że nadchodzi tak długo wyczekiwane lato. A skoro nadchodzi lato to rozpoczyna się sezon na…. opalanie. Jednak trzeba pamiętać, że wygrzewanie się na słońcu to przyjemność, za którą możemy słono zapłacić. Dzisiaj obchodzimy dzień czerniaka, bardzo niebezpiecznego nowotworu skóry, na który co roku zapada około 132 000 osób. W 80% są to osoby odmiany białej zamieszkujące Europę, Amerykę Północną i Australię – czy to przypadek? Przy okazji opalania nasuwają się kolejne pytania – jak to się stało, że kolor skóry współcześnie żyjących ludzi ma tak wiele odcieni? I po co jest nam to właściwie potrzebne?
Daleko nam do kameleona
Ludzka skóra to niesamowity organ, który występuje w szerokiej gamie kolorystycznej – od niemal mlecznej do ciemnobrunatnej. Co więcej, skóra może zmieniać swój kolor pod wpływem promieniowania słonecznego. Wprawdzie daleko nam do kameleona, czy niesamowitych zdolności głowonogów, które potrafią w mgnieniu oka zmienić swoją barwę, jednak nasza skóra też jest do pewnego stopnia plastyczna. Na skutek działania promieniowania słonecznego, szczególnie z zakresu UV, nasza skóra reaguje zmianą koloru, czyli powstaje opalenizna, tak bardzo pożądana przez niektórych.
Ach, ta opalenizna
Opalenizna powstaje w niższych warstwach naskórka (warstwie podstawnej) za sprawą barwnika – melaniny. Melanina produkowana jest w melanocytach, czyli komórkach pigmentowych, i gromadzona w takich „banieczkach” – melanosomach. Melanocyty maja liczne wypustki cytoplazmatyczne, które „wciskają się” między wyższe warstwy komórek naskórka. W tych wypustkach znajdują się właśnie owe melanosomy z melaniną. Melaninachroni głębsze warstwy skóry przed szkodliwym działaniem promieni ultrafioletowych, ponieważ działa jak filtr słoneczny. Z jednej strony rozprasza fale, jak filtr optyczny, z drugiej pochłania je jak filtr chemiczny.
Niebezpieczne promieniowanie
Promieniowanie UV, w szczególności fale średnie (UVB, 280–320 nm) i długie (UVA 320–400 nm), w dużych ilościach mogą być bardzo niebezpieczne dla naszego zdrowia. Począwszy od oparzeń słonecznych, poprzez uszkodzenie gruczołów potowych, zaburzenie termoregulacji, udar słoneczny, na czerniaku skończywszy. Co więcej, promieniowanie UV może prowadzić również do nadmiernego rozpadu np. kwasu foliowego – witaminy z grupy B. Foliany są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania układu krwionośnego i nerwowego.
Każda przyszła mama słyszała od swojego ginekologa, że przed i w czasie ciąży powinna przyjmować wspomniany kwas foliowy. Kwas foliowy jest kluczowy w biochemicznych przemianach niektórych aminokwasów i kwasów nukleinowych wchodzących w skład DNA. Niedobory tej witaminy w czasie ciąży mogą być szczególnie niebezpieczne dla płodu. Konsekwencją ich niedoboru mogą być: wada cewy nerwowej, rozszczepienie wargi i podniebienia oraz wrodzone wady serca.
Ciemny kolor skóry
Ponieważ nadmierne pochłanianie promieni UV przez skórę może mieć poważne konsekwencje zdrowotne, stąd w naszej ewolucyjnej przeszłości niezmiernie ważnym było, aby chronić głębsze warstwy skóry. Wielu naukowców twierdzi, że właśnie z tego powodu wyewoluował ciemny kolor skóry u mieszkańców okolic równikowych – jako adaptacja do wysokiego promieniowania słonecznego w tym regionie. W okolicy równika promienie słoneczne padają bowiem niemal pod kątem prostym do powierzchni ziemi, co oznacza, że działa dużo większe natężenie promieniowania UV na centymetr kwadratowy skóry niż np. w Polsce, gdzie promienie padają pod mniejszym kątem. Czyli im więcej melaniny w skórze i im ciemniejsza skóra, tym większa skuteczna ochrona przez promieniowaniem słonecznym.
Jaki kolor skóry mieli nasi przodkowie?
No właśnie, a co tak naprawdę było pierwsze: ciemny czy jasny kolor skóry? Naukowcy zakładają, że skóra naszych ewolucyjnych przodków była podobna do skóry najbliższego żyjącego krewnego Homo sapiens– szympansa. Szympansy mają w większości białą, gęsto owłosiona skórę, jednak bezwłose obszary takie jak np. twarz są ciemniejsze, a ich kolor zależy też od wieku osobnika – im starszy tym ciemniejsza. To sugeruje, że już od zarania dziejów mieliśmy potencjał do wytwarzania melaniny w skórze nie chronionej włosami a przez to narażonej na promieniowanie. Wg obowiązującej obecnie hipotezy „Wyjścia z Afryki”, człowiek współczesny anatomicznie wyewoluował w Centralnej Afryce i stamtąd około 60 000 lat temu zaczął przemieszczać się na pozostałe obszary naszego globu. Idąc tym tropem, przodek współczesnego anatomicznie człowieka musiał mieć ciemny kolor skóry. Podsumowując – gdy straciliśmy w naszej ewolucyjnej przeszłości intensywne owłosienie ciała, zapewne zyskaliśmy ciemniejszy kolor skóry.No dobrze, to dlaczego rdzenne populacje zamieszkujące np. teren dzisiejszej Polski mają jasny kolor skóry?
Witamina D
Odpowiedzią na to pytanie może być witamina D, którą nasz organizm skutecznie syntezuje w skórze na skutek działania promieniowaniu UV. Witamina ta jest niezwykle ważna między innymi dla sprawnego funkcjonowania naszego układu kostnego, ponieważ pobudza wchłanianie wapnia i fosforu. Niedobór witaminy D może mieć poważne konsekwencje. U dzieci powoduje krzywicę, czyli zniekształcenie kości i opóźnienie wzrostu zębów. U ludzi dorosłych może pojawić się rozmiękczenie kości, zwane osteomalacją, które prowadzi do częstych złamań i skrzywień układu kostnego. Co więcej, niektóre badania pokazują, że witamina D ma również wpływ na płodność, zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn.
W naszej szerokości geograficznej promieniowanie słoneczne jest słabsze niż na równiku. Z tego powodu nie ma takiej palącej potrzeby wytwarzania już na wstępie tak dużych ilości melaniny w skórze. Możliwość adjustacji – tzw. opalanie, czyli czasowa zmiana koloru skóry, całkowicie wystarcza, żeby chronić nasz organizm przez nadmiernym promieniowaniem. W wyższych szerokościach geograficznych osoby o jaśniejszym kolorze skóry mogły produkować więcej witaminy D, więc miały pewną przewagę ewolucyjną nad osobami o ciemniejszym kolorze skóry.
Idealny odcień skóry
Podsumowując – kolor skóry, który obserwujemy w różnych populacjach ludzkich jest wypadkową dwóch mechanizmów. Z jednej strony skóra musi być na tyle ciemna, żeby chronić nasz organizm przed szkodliwym działaniem promieniowania słonecznego i nie dopuścić do powstawania zmian rakowych, przegrzania organizmu oraz rozpadu kwasu foliowego. Z drugiej musi być na tyle jasna, żeby umożliwić syntezę witaminy D. Adaptacje działają na przestrzeni pokoleń – zatem gdybyśmy przenieśli się w nowe miejsce i nasi potomkowie mieszkaliby tam dostatecznie długo, pewnie kolor skóry naszych pra pra pra pra pra pra pra ….. wnuków by pociemniał lub rozjaśnił się.
Ewolucyjne dziedzictwo
W dobie lotów transkontynentalnych i powszechnej migracji ludności, musimy pamiętać o naszym ewolucyjnym dziedzictwie. Osoby o ciemnej karnacji, które przeniosły się w wyższe szerokości geograficzne powinny suplementować witaminę D. Osoby o jasnej karnacji, zamieszkujące niższe szerokości geograficzne, powinny chronić jasną skórę używając kremów z filtrami oraz zakrywać ciało ubiorem. Jeśli zatem przeprowadzacie się do Afryki Równikowej, nie zapomnijcie o porządnym kapeluszu z szerokim rondem ala Indiana Jones i lnianej koszuli z długim rękawem.
Bibliografia
Jablonski, N. G., & Chaplin, G. (2000). The evolution of human skin coloration. Journal of human evolution, 39(1), 57-106.
Kaidbey, K. H., Agin, P. P., Sayre, R. M., & Kligman, A. M. (1979). Photoprotection by melanin—a comparison of black and Caucasian skin. Journal of the American Academy of Dermatology, 1(3), 249-260.
Kollias, N. (2010). The value of melanin as a sunscreen. Melanoma Research, 20, e6.
LeBoit, P. E. (Ed.). (2006). Pathology and genetics of skin tumours (Vol. 6). IARC.
Borradale, D., Isenring, E., Hacker, E., & Kimlin, M. G. (2014). Exposure to solar ultraviolet radiation is associated with a decreased folate status in women of childbearing age. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 131, 90-95.
Lerchbaum, E., & Obermayer-Pietsch, B. (2012). Vitamin D and fertility: a systematic review. Eur J Endocrinol, 166(5), 765-778.
