Цвет кожи человека определяется четырьмя (или, по другим данным, пятью) генами, ответственными за выработку пигмента меланина. Гены локализованы в четырех разных хромосомах. Чем больше в клетке активных генов, запускающих синтез меланина, тем темнее ее окраска. У людей с самой темной кожей восемь аллелей этих генов (поскольку клетки диплоидные). У человека с самой светлой кожей нет ни одного активного аллеля.

Меланин образуется при полимеризации продуктов окисления тирозина в специализированных отростчатых клетках эпидермиса - меланоцитах . Гранулы, заполненные меланином, - меланосомы - транспортируются по отросткам меланоцитов и передаются кератиноцитам . В кератиноцитах меланин функционирует подобно фильтру с нейтральной оптической плотностью и поглощает ультрафиолетовое излучение . Под действием солнечного излучения синтез меланина увеличивается, и появляется загар . Это происходит за счет активации тирозиназы в меланоцитах, что в свою очередь обусловлено высвобождением эйкозаноидов и эндотелина-1 . От эффективности работы этого механизма зависит устойчивость кожи к действию солнечного излучения.

Меланины (от греческого melas, melanos - темный, черный) - аморфные пигменты темно-коричневого и черного цвета, содержащиеся в норме в волосах, коже, перьях и сетчатке глаза у позвоночных, а также в растениях, у насекомых и некоторых морских беспозвоночных. У животных меланин сосредоточен в специальных клетках - меланофорах. Усиление образования и отложения меланина в коже происходит под влиянием облучения солнечными и ультрафиолетовыми лучами, что приводит к появлению загара и веснушек. Повышение содержания меланина наблюдается также в некоторых видах бородавок и некоторых злокачественных опухолях кожи (меланобластомах).

В составе меланина углерод, азот и водород в соотношении примерно 1:5:5, а также в ряде случаев сера (от 2 до 12%). Меланин нерастворим в воде, кислотах, органических растворителях и т.д. Но меланин волос легко растворяется в щелочах и выпадает в осадок при подкислении растворов.

Варьирование цвета кожи определяется присутствием в эпидермисе специализированных клеточных органелл - меланосом .

Избыточное накопление в организме пигмента меланина приводит к меланозу. Меланоз может наблюдаться в органах, где меланин откладывается в норме (кожа, глаз, мозговые оболочки), и в органах и тканях, где в норме этот пигмент не встречается (слизистые оболочки, кишечник, пищевод).

Все меланоциты (за редким исключением, как, например, в волосяных луковицах) способны формировать меланомы, злокачественные опухоли из пигментной ткани.

Процесс образования меланина у человека и животных связан с деятельностью эндокринных желез. При ряде гормональных расстройств (адиссонова болезнь, хронический гипертиреоз, гипопитуитаризм и т.д.), а также при беременности наблюдаются нарушения пигментации кожи, волос и т.д. Установлено, что образование меланина контролируется, главным образом, гормонами гипофиза (альфа и бета-меланоцитостимулирующие гормонами), а также щитовидной железой, стероидными и половыми гормонами. Механизм гормонального контроля не выяснен. По-видимому, основная роль принадлежит меланинстимулирующим гормонам, активность которых может стимулироваться другими гормонами (прогестероном) или подавляться (адреналином или норадреналином).

Образование меланина стимулируется также некоторыми физическими (ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами) и химическими (соединения мышьяка, серебра, висмута) агентами. Механизм действия ионизирующей радиации и большинства химических соединений сводится, по-видимому, к активации тирозин-тирозиназной реакции благодаря окислению или блокированию сульфгидрильных групп.

Меланоцитстимулирующий гормон образуется в промежуточной части передней доли гипофиза.