À quoi sert la mélanine ?

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La mélanine est à la base de la pigmentation de l’épiderme et protège des rayons ultraviolets. Comment est-elle synthétisée par la peau ? À quoi sert la mélanine ? Comment la stimuler ? Nous répondons à ces questions dans cet article.

Définition

Le mot mélanine désigne les pigments biologiques responsables de la coloration des téguments (les tissus en contact avec l’extérieur) dans le règne animal. Chez l'être humain, la couleur de la peau, des cheveux et des yeux dépend de son type et de sa concentration.

Il existe cinq types principaux de pigments de mélanine : l'eumélanine, la phéomélanine, la neuromélanine, l'allomélanine et la pyomélanine. L'eumélanine est le plus important, elle donne la coloration noire, et la phéomélanine est responsable des teintes rouges et jaunes. La proportion de production de ces différents pigments est décidée par la génétique. La neuromélanine, elle, se trouve dans le cerveau et son rôle n’est pas encore totalement élucidé, mais elle aurait des propriétés antioxydantes1.

La pigmentation de la peau est liée à la présence de mélanine, d’hémoglobine et de caroténoïdes. La mélanine ayant un rôle central.

Comment est-elle fabriquée dans l’organisme?

La mélanine est produite par un processus chimique en plusieurs étapes appelées mélanogenèse, elle est produite par les mélanocytes, des cellules situées dans notre épiderme basal et follicule pileux, synthétisé au cœur de la cellule dans les mélanosomes puis stockées dans la couche basale des cellules épidermiques, ainsi que dans les macrophages dermiques, qui deviennent des mélanophores.

La mélanogenèse est stimulée par l’exposition aux rayons UV, qui provoque un assombrissement de la peau. Sa fabrication se fait à partir de la tyrosine, un acide aminé, modifié en L-dopa par une enzyme, la tyrosinase, puis en dopaquinone, à partir de laquelle sont fabriqués deux types de mélanine :

La phaeomélanine (roux et blond) obtenue si une molécule de cystéine est ajoutée à la dopaquinone.

L’eumélanine (noir), obtenue par le retrait d'une molécule de cystéine à la dopaquinone

Les peaux noires et métisses contiennent a priori le même nombre de mélanocytes, mais les mélanosomes qu’ils contiennent seraient plus nombreux, ce qui entraîne une production accrue d’eumélanine. Dans l’albinisme, on retrouve une absence de dopaquinone.

La pigmentogenèse est un processus dépendant de l'oxygène et de la présence de fer, indispensables à l’enzyme tyrosinase. Elle est contrôlée par des facteurs intrinsèques (génétiques et hormonaux) ainsi que par des facteurs extrinsèques (rayonnement ultraviolet). La mélanogenèse est stimulée par l’hormone mélanocytaire stimulante, l’hormone adrénocorticotropine, les œstrogènes et la progestérone 2.

Des dysfonctionnements peuvent faire apparaître des taches blanches ou des taches sombres sur la peau selon un manque ou une surproduction de mélanine. La mélanine participe à l’apparence, la beauté et la santé de la peau et des cheveux.

À quoi sert la mélanine ? 

La mélanine donne leur couleur typique à la peau, aux cheveux et aux yeux, en fonction de la génétique de chacun.

Pour la peau

La mélanine est un agent antioxydant absorbant les UVs. Elle fonctionne comme un bouclier qui empêche l’action directe des UVs sur la peau. L'eumélanine est capable de dissiper plus de 99,9 % du rayonnement UV absorbé.  Son rôle principal est de protéger des méfaits des UV, c’est pourquoi il existe différents phototypes selon les génétiques adaptées à l’ensoleillement des régions dont sont originaires les différentes populations humaines. Lors d’une exposition solaire, l’irradiation entraîne une oxydation des pigments existants et une production accrue de mélanine qui provoque un assombrissement de la peau, le bronzage.

Lorsque la peau manque de mélanine, des taches blanches apparaissent sur la peau, sur ces zones, il n’existe plus de protection contre les UVs 3 La réponse pigmentaire aux UV est déterminée dans une large mesure par la pigmentation constitutive. Elle est plus prononcée avec une couleur de peau plus foncée. Les phototypes de peau 4 sont classés de I à VI, du plus clair au plus foncé, selon la capacité des individus présentant une pigmentation constitutive différente à brûler ou à bronzer en réponse à l'exposition au soleil.

Les phototypes cutanés ont été créés à l’origine pour optimiser les doses d’UV en photothérapie.

Phototype I : peau qui brûle toujours et ne bronze jamais

Phototype II : peau qui bronze peu avec difficulté et brûle facilement

Phototype III : peau qui bronze modérément et uniformément et brûle modérément

Phototype IV : peau qui brûle peu et bronze modérément et facilement.

Phototype V : peau qui brûle rarement et bronze abondamment

Phototype VI : peau qui ne brûle jamais et ne bronze jamais abondamment

Mélanine type de peau

Pour les cheveux

Désormais, voyons en détail à quoi sert la mélanine pour les cheveux.

La pigmentation des cheveux est dépendante de la génétique et de l’exposition au soleil, tout comme celle de la peau. Les cheveux blond et roux sont associés à une forte présence de phéomélanine et une faible présence d’eumélanine, donc reliés à des peaux plus claires. Alors que les cheveux bruns sont générés par la présence d’eumélanine et l’absence de la modification génétique qui crée la production accrue de phéomélanine. Plus de mélanine fabrique donc un cheveu plus foncé, et le vieillissement entraîne une perte de mélanine provoquant le grisonnement des cheveux jusqu’à devenir entièrement blancs chez certains.

Comment stimuler la mélanine naturellement ? 

De nombreux micronutriments sont indispensables à la production initiale de mélanine et d’autres peuvent améliorer sa production. La mélanine est produite à partir de la tyrosine, un acide aminé non essentiel, qui est fabriqué par l’organisme à partir de la phénylalanine, un acide aminé essentiel (que l’on doit obtenir par l’alimentation). Pour fabriquer la mélanine à partir de la tyrosine, le corps a besoin de fer et d’oxygène. Si l’oxygène est toujours bien présent, la carence en fer est courante dans la population des pays industrialisés 5.

Des antioxydants comme le bêta-carotène, le lycopène, la vitamine E, la vitamine C6 et la vitamine D7 ont montré favoriser la synthèse de mélanine, de nombreux autres ont montré avoir un effet régulateur sur sa production. Et certains d’entre eux, comme les caroténoïdes, ont démontré leur rôle direct contre les UVs dans la peau. L’exposition au soleil va stimuler la pigmentation de la peau en synergie avec les micronutriments indispensables à cette apparition du bronzage.

Mélanine et aliments

Optimiser son alimentation pour la production de mélanine nécessite un apport régulier pendant 3 mois minimum, et dans l’idéal tout au long de l’année.

Tyrosine

Cet acide aminé est indispensable à de nombreuses fonctions de l’organisme, et primordial pour la production de mélanine. On la trouve dans les produits animaux et les oléagineux.

Les aliments les plus riches en tyrosine sont la viande (bœuf, porc, volaille, etc), le poisson (saumon, etc), les œufs, le fromage, et particulièrement les fromages à pâte dure (parmesan, comté, gruyère, emmental, etc), les oléagineux (cacahuète, soja, sésames, pistache, etc).

Phénylalanine

Cet acide aminé essentiel est le précurseur de la tyrosine.

On le retrouve dans la viande (bœuf, volaille, porc, etc), le poisson (saumon, thon, maquereau, etc), les œufs, les produits laitiers, les oléagineux (amandes, pistaches, noix de cajous, etc), les légumineuses (lentilles, pois chiches, etc.), les céréales complètes (quinoa, avoine, blé, etc) et certains légumes (patate douce, épinards, brocolis, etc).

Fer

Le fer est essentiel pour la conversion de la tyrosine en mélanine. Le fer héminique (produits animaux) et le fer non héminique (produits végétaux) ne sont pas assimilés avec la même efficacité.

On trouve du fer dans les abats, viandes, volailles, poissons et fruits de mer, dans les algues, les œufs ainsi que dans les légumineuses (lentilles, soja, etc). Dans les herbes (thym, menthe, basilic, persil, coriandre, etc) et épices (cumin, curcuma, gingembre).

Bêtacarotène

On le trouve en grandes quantités dans les algues (kombu, wakamé, etc) et les fruits et légumes orangés (carottes, poivrons, mangues, melons, etc), mais aussi dans l’épinard et la laitue.

Lycopène

On le trouve dans les végétaux rouges (tomates, poivron, pamplemousse, etc).

Vitamine E 

Elle est présente en grande quantité dans les matières grasses végétales, avec l’huile de germe de blé en tête, ensuite viennent les oléagineux (amande, noisette, pignon, etc), les œufs de poisson, et certains poissons et fruits de mer, ainsi que les volailles en contiennent de plus petites quantités.

Vitamine C

La vitamine C est présente dans les fruits, légumes et herbes, avec en tête la cerise acérola, la pomme cajou et la goyave dans les fruits exotiques, suivis par le cassis, le persil, le thym, le poivron, le chou, le brocoli, les fruits rouges et le kiwi.

Vitamine A

La vitamine A est nécessaire pour une synthèse normale de la peau et des cheveux.

On retrouve la vitamine A dans les produits animaux ayant une forte teneur en graisse et dans les végétaux. Elle est présente dans le foie, de bœuf, de veau et de volaille, les poissons gras, avec le thon comme meilleure source, et dans le beurre, le fromage, les œufs, les huîtres, et le lait. Dans les végétaux, on en trouve en grande quantité dans la patate douce, le butternut, le chou, les épinards et les bettes. La laitue, le poivron et le melon en contiennent également des quantités plus élevées que la plupart des produits animaux.

Cuivre

La mélanine contient naturellement du cuivre. On le trouve en quantité intéressante dans les abats, les shiitakes, le cacao, les oléagineux (noix de cajou, noisette, sésame, etc), les crustacés (crabe, homard, huître, etc).

En complément alimentaire 

Les micronutriments doivent être apportés en quantité suffisante dans l’alimentation, mais il peut être nécessaire de se supplémenter, en cas de carence, d’apport alimentaire insuffisant ou de conditions spécifiques qui ne permettent pas à l’organisme de maintenir des taux optimaux. Une demande accrue peut être initiée par une exposition au soleil régulière, le vieillissement, la pollution…

Tyrosine

La tyrosine peut manquer dans certains cas où la demande de l’organisme est augmentée et si la conversion de la phénylalanine, son précurseur, est déficient.

B9

La vitamine B9 ou folates est nécessaire à la conversion de phénylalanine en tyrosine. C’est la forme méthylfolate qui est à privilégier pour cette action. Des carences en B9 existent de manière assez courante dans la population, car il existe un profil génétique facilitant les déficiences.

Fer

La carence en fer est relativement courante dans la population européenne. Le fer est indispensable pour de nombreuses réactions dans l’organisme, dont la fabrication de mélanine. Le bisglycinate de fer est aujourd’hui la forme de fer la plus recommandée puisqu'il est digeste et bien assimilé.

Bêtacarotène

Le bêtacarotène a montré son efficacité pour stimuler la mélanine, mais il est aussi un protecteur contre les UVs à part entière. La supplémentation peut être intéressante en prévention et pendant les périodes d’exposition au soleil.

Lycopène

Tout comme le bêta-carotène, une supplémentation de lycopène semble intéressante avant et pendant les périodes d’exposition au soleil.

Vitamine E 

La vitamine E est un antioxydant puissant et il a montré son action bénéfique en supplément sur la peau dans la production de mélanine et l’hydratation de la peau.

Vitamine C

La supplémentation en vitamine C pure a montré des bénéfices sur la régulation de la pigmentation de la peau à travers son effet sur la mélanogenèse.

Vitamine A

Appliquée sur la peau, la vitamine A promeut la mélanogenèse en cas d’exposition aux UVs 8.

Vitamine D

La vitamine D stimule la mélanine en application topique et microneedling 9. Son usage cosmétique paraît intéressant.

Cuivre

La mélanine contient naturellement du cuivre. Une carence en fer peut donc être délétère pour sa synthèse. Une supplémentation est à envisager dans ce cas.

Mélanine

La supplémentation à une dose de 700 mg, pendant 30 jours a montré doubler le taux de mélanine dans l’épiderme, augmenter l'intensité du bronzage de 249% et augmenter la pigmentation des cheveux de 13% dans des études. Il est important de choisir une mélanine hautement biodisponible pour obtenir une bonne efficacité 10.

Trop de mélanine ? 

La mélanine sert à de nombreuses fonctions, mais est-il possible d’en avoir trop ? La réponse est oui. 

On parle de trop de mélanine lorsqu’il y a une dérégulation de la production en comparaison à l’état initial de la peau. C’est ainsi qu’apparaissent les grains de beauté et les taches brunes. Ceux-ci augmentent avec le vieillissement. l’ADN cellulaire subit des mutations à force d’agression oxydante par différents facteurs, dont les UVs et le tabagisme. Les antioxydants peuvent donc permettre d’atténuer l’apparition, le développement et parfois diminuer cette mélanogenèse trop importante en venant réguler la santé de la cellule.

Le glutathion 11, la vitamine C 12, l’ECGC issu du thé vert 13 ont montré leur efficacité en utilisation externe.

En supplémentation, on optera pour une stratégie anti-vieillissement globale qui permettra de préserver la santé et donc l’apparence de la peau.

Conclusion 

La mélanine sert à des fonctions essentielles de la peau et des cheveux. Une alimentation optimale et une supplémentation ponctuelle permettent d’entretenir sont statut en mélanine en fonction des besoins de chacun. C’est particulièrement vrai avant et pendant l’été pour la majorité d’entre nous que le besoin d’une production d’un niveau de mélanine optimal est demandé, mais une alimentation équilibrée riche en micronutriments est indispensable tout au long de l’année. Les phototypes clairs auront de grands avantages à utiliser une supplémentation pour bénéficier de tous ses bienfaits, et encore plus particulièrement si l’exposition au soleil ne peut pas être faite graduellement.

Sources

1 - Neuromelanin can protect against iron-mediated oxidative damage, Journal of neurochemestry, 2008

2 - Synthesis and physiological implications of melanic pigments, 2019

3 - Photoprotection and Skin Pigmentation: Melanin-Related Molecules and Some Other New Agents Obtained from Natural Sources, Molecules, 2020

4 - The Protective Role of Melanin Against UV Damage in Human Skin, Photochemistry and Photobiology, 2008

5 - Prévalence de la carence en fer, archives de pédiatrie

6 - Evidence for antioxidant nutrients-induced pigmentation in skin: results of a clinical trial, Biochemistry and Molecular Biology International, 1997

7 - Using a Topical Formulation of Vitamin D, systematic review, Cells, 2023

8 - Topical retinoic acid augments ultraviolet light-induced melanogenesis, 1992

9 - Using a Topical Formulation of Vitamin D, systematic review, Cells, 2023

10 - Mélanine, Dynveo

11 - The effects of the oral supplementation of L-Cystine associated with reduced L-Glutathione-GSH on human skin pigmentation: a randomized, double-blinded, benchmark- and placebo-controlled clinical trial, Journal of cosmetic dermatology, 2022

12 - The effect of Vitamin C on melanin pigmentation – A systematic review, Journal of Oral and Maxillofacial Pathology, 2020

13 - Anti-melanogenic effects of epigallocatechin-3-gallate (EGCG), fitoterapia, 2020

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