Melanina we włosach powstaje w melanocytach znajdujących się w macierzy włosa, w obrębie cebulki. W procesie melanogenezy aminokwas tyrozyna jest przekształcany przez zależny od miedzi enzym tyrozynazę w związki, z których powstaje pigment. Jego rodzaj i ilość decydują o naturalnym kolorze włosów, a zahamowanie pracy melanocytów prowadzi do siwienia.
Gdzie powstaje melanina we włosach?
Produkcja barwnika zachodzi w żywej części mieszka włosowego, przede wszystkim w melanocytach położonych w macierzy włosa, blisko cebulki. Komórki te wytwarzają melaninę w wyspecjalizowanych strukturach zwanych melanosomami. Następnie przekazują ją do komórek tworzących włos.
W miarę wzrostu włosa komórki macierzy ulegają keratynizacji, czyli wypełniają się keratyną i tracą aktywność biologiczną. Pigment pozostaje wtedy zamknięty w jego strukturze. Oznacza to, że widoczna część włosa nie produkuje już melaniny. Jej kolor został ustalony wcześniej, w mieszku włosowym.
Jak przebiega produkcja melaniny?
Proces syntezy barwnika nosi nazwę melanogenezy. Jego punktem wyjścia jest tyrozyna, czyli aminokwas wykorzystywany przez melanocyty. Najważniejszym enzymem tego szlaku jest tyrozynaza, należąca do metaloenzymów. Jej centrum aktywne zawiera jony miedzi, które umożliwiają przebieg reakcji chemicznych.
Miedź nie jest gotowym barwnikiem ani składnikiem, który samodzielnie przyciemnia włosy. Działa jako kofaktor, czyli niezbędny element aktywności enzymu. Bez prawidłowo działającej tyrozynazy melanogeneza zostaje ograniczona.
Najważniejsze etapy powstawania pigmentu można przedstawić następująco:
- Tyrozyna jest substratem wyjściowym, od którego zaczyna się synteza melaniny.
- L-DOPA powstaje w wyniku przekształcenia tyrozyny przez tyrozynazę. Jest to pośredni związek chemiczny na drodze do pigmentu.
- Dopachinon powstaje z L-DOPA w kolejnym etapie katalizowanym przez tyrozynazę. To reaktywny związek, który może kierować syntezę w stronę różnych typów melaniny.
- Melanina tworzy się w wyniku dalszych przemian i łączenia produktów pośrednich, a następnie gromadzi się w melanosomach.
W centrum aktywnym tyrozynazy znajdują się dwa jony miedzi, które uczestniczą w wiązaniu tlenu i przekształcaniu substratów. Dlatego zależność miedź – tyrozynaza – melanina ma znaczenie dla prawidłowej pigmentacji włosów. Nie oznacza to jednak, że każda siwizna wynika z niedoboru miedzi. Na aktywność melanocytów wpływają także geny, wiek, stan mieszka włosowego i procesy oksydacyjne.
Prawidłowa podaż miedzi jest częścią sprawnie działającego metabolizmu, ale samodzielne przyjmowanie suplementów nie gwarantuje odzyskania koloru włosów. Niedobór tego pierwiastka powinien być potwierdzony i oceniony przez lekarza. Miedź uczestniczy też w działaniu lizylooksydazy, enzymu związanego z tworzeniem kolagenu i elastyny, lecz ten mechanizm dotyczy przede wszystkim tkanek łącznych, a nie bezpośredniego barwienia włosa.
Eumelanina i feomelanina – od czego zależy kolor włosów?
Ostateczny odcień włosów zależy od rodzaju, ilości i rozmieszczenia pigmentu. Znaczenie ma przede wszystkim proporcja dwóch głównych typów melaniny. Nie tworzą one prostego podziału na osoby mające tylko jeden rodzaj barwnika. W praktyce ich mieszanka, uwarunkowana między innymi genetycznie, daje szeroką paletę kolorów.
| Typ melaniny | Barwa | Główna rola | Wpływ na kolor włosów |
|---|---|---|---|
| Eumelanina | Brązowa do czarnej | Nadaje głębię i intensywność pigmentacji | Większa ilość sprzyja włosom brązowym i czarnym |
| Feomelanina | Żółta do czerwonej | Wprowadza ciepłe tony | Większy udział wiąże się z odcieniami złotymi, blond i rudymi |
Duża ilość eumelaniny zwykle powoduje ciemniejszy kolor, natomiast przewaga feomelaniny nadaje włosom cieplejszy, złoty lub rudy odcień. Jasne włosy mogą zawierać niewielką ilość obu pigmentów. Gdy melaniny brakuje, włókno włosa nie otrzymuje barwnika w czasie wzrostu.
Dlaczego włosy siwieją?
Siwienie rozpoczyna się wtedy, gdy melanocyty w mieszku włosowym produkują coraz mniej pigmentu albo całkowicie tracą tę zdolność. Z wiekiem komórki te mogą się wyczerpywać, działać mniej sprawnie lub ulegać uszkodzeniom. W konsekwencji kolejne włosy wyrastają z mniejszą ilością melaniny.
Jednym z mechanizmów wiązanych z tym procesem jest stres oksydacyjny. W komórkach powstają reaktywne związki, w tym nadtlenek wodoru. W prawidłowych warunkach jest on rozkładany między innymi przez enzymy ochronne. Gdy równowaga oksydacyjna zostaje zaburzona, nadtlenek wodoru może uszkadzać składniki komórek melanocytów oraz ograniczać działanie tyrozynazy.
Siwy włos nie jest po prostu włosem z „wyblakłą farbą”. To włókno, które powstało bez wystarczającej ilości melaniny. Jego jaśniejszy, szary lub biały wygląd wynika z połączenia braku pigmentu, sposobu rozpraszania światła przez keratynę oraz zmian w strukturze włókna. W niektórych opisach wskazuje się także na obecność drobnych przestrzeni powietrznych, które zmieniają sposób odbijania światła. Nie jest to jednak jedyna przyczyna wizualnego efektu siwizny.
Wczesne lub nagłe siwienie nie musi oznaczać niedoboru miedzi. Może mieć podłoże rodzinne, wiązać się z chorobami, zaburzeniami odżywiania albo innymi czynnikami wpływającymi na mieszki włosowe. Jeśli pojawia się szybko, nierównomiernie lub razem z wypadaniem włosów i zmianami skórnymi, warto skonsultować się z lekarzem.
Co może wspierać prawidłową pigmentację?
Melanocyty potrzebują sprawnego metabolizmu i dostępu do składników odżywczych, w tym miedzi. Znaczenie ma zbilansowana dieta zawierająca różnorodne źródła białka, warzywa, produkty pełnoziarniste, nasiona i rośliny strączkowe. U zdrowej osoby zwiększanie podaży pojedynczego składnika ponad zapotrzebowanie nie prowadzi jednak automatycznie do większej produkcji melaniny.
Na kondycję mieszków włosowych wpływa też ogólny stan organizmu, palenie tytoniu, niektóre choroby i przewlekły stres oksydacyjny. Nie ma wiarygodnego sposobu, który gwarantowałby odwrócenie fizjologicznego siwienia samą dietą lub suplementem.
Melanina powstaje w melanocytach macierzy włosa, a tyrozynaza zależna od miedzi uruchamia najważniejsze etapy tego procesu. Kolor zależy od proporcji eumelaniny i feomelaniny. Gdy melanocyty przestają dostarczać pigment, nowy włos wyrasta siwy lub biały.
