Цивилизация
Вот уже полтора века одной из лучших подруг модниц всего мира остаётся перекись водорода. Именно с неё начинаются все попытки радикального изменения цвета волос: чтобы придать шевелюре нужный оттенок, её прежде лишают своего, естественного. И не важно, что в XXI веке обесцвечивание чаще происходит в салонах красоты, а не по домам, как в Советском Союзе XX века, или в химических лабораториях, как во Франции века XIX. Перекись, или пероксид водорода, H2O2, за какими бы словами её не прятали, ещё долго останется главным средством превращения в искусственных блондинок.
Но, как выясняется, «химическая» перекись имеет куда более естественное отношение к цвету волос, чем «натуральные» хна и басма. По данным учёных из Великобритании и Германии под руководством Карин Шалльройтер из Университета Бредфорда,
именно перекись водорода ответственна за потерю цвета волос с возрастом.
Сначала седые, а потом и белые волосы – результат накопления H2O2 в волосяных луковицах, и именно перекись является основным агентом окислительного стресса, который приводит к гибели клеток-меланоцитов, придающих нашим волосам цвет. Работа биохимиков и дерматологов опубликована в журнале Федерации американских обществ экспериментальной биологии (FASEB).
Что седина – это не окрашивание волос в белый цвет, а потеря их естественного тёмного оттенка, люди поняли ещё в далёкой древности. Со временем стало ясно также, что седина не является исключительно человеческим приобретением и многие лохматые млекопитающие также седеют с возрастом – просто в естественных условиях дикие звери до такого возраста редко доживают. Собственно, на этом прогресс в познании процесса поседения прекратился на века.
Качественно новое понимание седины пришло лишь с появлением клеточной биологии и пониманием строения и роста волос на клеточном уровне. С помощью микроскопа учёные разглядели, что луковица, из которой растёт волос, состоит в основном из клеток двух типов – кератиноцитов и меланоцитов. Задача первых – выстроить структуру волоса, то есть стать частью его очередного нижнего слоя, синтезировать как можно больше белка кератина и умереть, оставив кератин в волосах и позволив выполнить работу новым кератиноцитам из очередного нижнего слоя.
Назначение вторых – производить крохотные пузырьки пигмента – чёрно-бурого (эумеланина) или жёлто-рыжего (феомеланина), комбинация которых определяет все оттенки цвета волос (равно как и кожи и глаз). Эти пузырьки затем передаются в структурные клетки и остаются в вырастающем из луковицы волосе. Собственно, седеют волосы от того, что меланоциты перестают выполнять свою работу – либо их становится слишком мало, либо они перестают синтезировать пузырьки пигмента, либо производят они его там, где не надо.
В 2002 году японка Эми Нисимура, занимавшаяся исследованиями меланомы – формы рака кожи, вызванного бесконтрольным ростом тех самых меланоцитов, открыла в волосяных луковицах стволовые клетки, которые со временем превращаются в меланоциты. Через пару лет учёные показали, что с возрастом этих стволовых клеток в луковицах становится меньше, а в меланоциты они зачастую дифференцируются совсем не там, где надо – в далёкой от кератиноцитов и фокуса роста волос клеточной нише, где нет никакой возможности впрыснуть красочные пузырьки в растущий волос.
Нисимура и её научный руководитель Дэвид Фишер тогда даже нашли косвенные указания на то, что меланоциты со временем отмирают «по своей воле», в процессе апоптоза: стоило выключить гены, ограничивающие апоптоз, как мыши стали седеть гораздо быстрее. Однако непонятным оставалось, что является первопричиной гибели – внешние сигналы от «рецепторов смерти» на поверхности клеток, результаты каких-то внутренних проверок целостности ДНК и других жизненно важных элементов клетки или что-то ещё.
Как показали Шалльройтер и её коллеги, исследуя людские волосяные луковицы, причина всё-таки в накоплении перекиси водорода.
С помощью рамановской спектроскопии волос на головах живых людей учёные проследили за изменением концентрации разных веществ в стержнях и луковицах волос. К старости количество Н2O2 в каждом волосе может измеряться миллиграммами – то есть составлять ощутимую долю массы волоса.
По мнению учёных, накопление пероксида начинается тогда, когда фермент каталаза перестаёт справляться с её разложением (кстати, именно этой реакции и выделяющемуся при ней кислороду мы обязаны антисептическим свойствам перекиси). Как результат, большое количество перекиси, во-первых, обесцвечивает волосы, а во-вторых, повреждает клетки – без разбора.
Однако присутствует и третий, специфический эффект на клетки, в которых производится пигмент. Одновременно с каталазой падает и количество двух ферментов – A- и B-редуктаз сульфоксида метионина, «высвобождающих» эту аминокислоту для использования в строительстве других белков. В частности, используется она в одном из активных центров тирозиназы – фермента, играющего ключевую роль в образовании пигментов.
Таким образом, перекись наносит двойной удар: с одной стороны, разрушает уже готовый фермент, а с другой – мешает его синтезу.
Учёные даже проверили – правда, только in vitro, «в пробирке», что искусственное введение L-метионина останавливает процессы, связанные с поседением волос. В отличие от черноволосой Нисимуры, которую интересовала только неожиданно вскрывшаяся связь между меланомой и старческой сединой, блондинка Шалльройтер надеется на практическое применение своего открытия.