שיער אפור בגיל מבוגר: מי חמצן מעכב את היווצרות המלנין

מדענים ממיינץ ובראדפורד חושפים את המנגנון המולקולרי להאפירה והלבנת שיער בגיל מבוגר

שיער אפור או לבן מתפתח עם העלייה בגיל באמצעות תהליך הזדקנות טבעי לחלוטין בו נוצרים פחות פיגמנטים צבעוניים.

מדענים מאוניברסיטת יוהנס גוטנברג במיינץ ומאוניברסיטת ברדפורד בבריטניה חשפו כעת את סוד הצביעה האפורה או הלבנה של שיער בגיל מבוגר. בהתאם לכך, רדיקלי חמצן מעורבים באופן משמעותי באובדן צבע השיער. "נקודת המוצא של התהליך כולו היא מי חמצן, שאנו מכירים גם כחומר הלבנה", מסבירה פרופ' באוניברסיטאות. ד"ר היינץ דקר מהמכון לביופיזיקה באוניברסיטת מיינץ. "עם העלייה בגיל, הוא נוצר יותר ויותר בשיער ובסופו של דבר מונע ייצור של פיגמנט הצבע מלנין". לראשונה, הביו-פיזיקאים ממיינץ, יחד עם רופאי העור מברדפורד, פירקו במדויק את המנגנון המולקולרי של התהליך הזה ופרסמו אותו בכתב העת המומחה The FASEB Journal.

מי חמצן - או H2O2 בשמו הכימי - מיוצר בכמויות קטנות במהלך חילוף החומרים בכל מקום בגוף האדם, כולל בשיער. עם זאת, הכמות עולה עם הגיל מכיוון שהגוף כבר לא יכול לעמוד בקצב הפירוק של מי חמצן לשני המרכיבים מים וחמצן. בעבודתם הראו המדענים כי אנזים שאחראי לכך, הנקרא katalse, שבדרך כלל מנטרל מי חמצן, נמצא בתאים רק בריכוזים נמוכים מאוד. יש לכך השלכות דרמטיות.

מי חמצן תוקף את האנזים טירוזינאז ומחמצן אבן בניין ספציפית, כלומר חומצת האמינו מתיונין. "תהליך החמצון הזה פוגע בתפקוד של האנזים טירוזינאז עד כדי כך שהוא כבר לא יכול ליצור מלנין. כיום אנחנו יודעים את הדינמיקה המולקולרית המדויקת שעומדת בבסיס התהליך הזה", מסביר דקר. המדענים במכון לביופיזיקה חקרו מזה כעשר שנים טירוזינאז, המופיעים כאנזימים בכל האורגניזמים ויש להם תפקידים רבים ושונים. הביופיזיקאים נתמכו בסימולציות הממוחשבות כדי לחשוף את המנגנונים המולקולריים על ידי המרכז החדש לשיטות מחקר בעזרת מחשב במדעי הטבע באוניברסיטת מיינץ.

עם זאת, חמצון על ידי מי חמצן לא רק משתק את ייצור המלנין, הוא משפיע גם על אנזימים אחרים הדרושים כדי לשחזר את אבני הבניין של החלבון הפגומות. מפל אירועים יוצא לדרך, ששיאו באובדן הדרגתי של פיגמנט בכל השיער, מהשורש ועד לקצה. בעבודה זו, המדענים ממיינץ ובראדפורד לא רק פתרו את החידה עתיקת היומין מדוע השיער שלנו מאפיר עם הגיל ברמה המולקולרית, אלא גם הדגימו גישות לטיפול עתידי, למשל עבור ויטיליגו, הפרעת פיגמנט בגוף. עור. כי המלנין לא אחראי רק על צביעת השיער, אלא גם של העור והעיניים.

העבודה במיינץ מומנה על ידי המרכז למחקר שיתופי 490 "פלישה והתמדה בזיהומים" וקבוצת הדרכה למחקר 1043 "אימונותרפיה ספציפית לאנטיגן".

מהדורות מקוריות:

Wood, JM, Decker, H, Hartmann, H, Chavan, B, Rokos, H, Spencer, JD, Hasse, S, Thornton, MJ, Shalbaf, M, Paus, R., and Schallreuter, KU. שיער סנילי מאפיר: מתח חמצוני בתיווך H2O2 משפיע על צבע שיער האדם על ידי תיקון מתיונין sulfoxide קהה The FASEB Journal, שפורסם באינטרנט 23 בפברואר 2009, דואי: 10.1096/fj.08-125435

T Schweikardt, C Olivares, F Solano, E Jaenicke, JC Garcia-Borron and H Decker.

H. Decker, T. Schweikardt and F. Tuczek מבנה הגביש הראשון של טירוזינאז: כל השאלות נענו? Angewandte Chemie International Edition Engl., (2006) 45, 4546 - 4550

מקור: מיינץ [lei]