Профессиональный медицинский
центр эпиляции «Вселенная красоты»
ежедневно с 9:00 до 20:45

Почему кератин твердый, а волосы эластичные

Почему кератин твердый, а волосы эластичные
Последнее обновление:

Вопрос и правда невероятно интересный, как и сам его герой – кератин. Мне пришлось прошерстить много литературы, включая научные исследования, рекламные статьи, просмотреть много изображений, чтобы докопаться до сути дела.

По ходу этого мини-исследования я обнаружила еще очень много фактов, которые заставили меня задержать дыхание и воскликнуть: «Ну ничего себе, а я и не догадывалась!»

Уверена, что ознакомление с вышеупомянутыми феноменами помогут совершенно по-новому взглянуть на ваши волоски. На протяжении нашего разговора мне придется обратиться к довольно скучным вещам, но я сделаю все возможное, чтобы максимально поберечь мышцы, вовлеченные в зевоту. И, конечно, заранее прошу прощения, если мои попытки не увенчаются успехом.

Иллюстрация

Фото с сайта www.shutterstock.com

Что такое кератин, его виды и роль в организме

Давайте начнем, прежде всего, с того, что мы говорим про огромное семейство, объединенное одним термином – кератин.

Разнообразие молекулярных структур у этих родственников просто поражает.

Более того, существует 54 гена, которые заведуют данным кланом. Есть подвиды, специфические для людей, животных, эпителия, волос и многое другое. Так что, это понятие в буквальном смысле слова собирательное.

История изучения кератина

Первое упоминание этого понятия мы находим у одного китайского гербалиста, книга которого была опубликована спустя три года после его кончины, в 1596 году.

В этой работе есть рецепт ранозаживляющего и кровоостанавливающего лекарства, сделанного из пепла сожженных волос.

Кто бы мог предположить, что потребуется несколько веков, прежде чем удивительному открытию восточных специалистов было найдено объяснение.

В 1849 году появилось и самое название этого удивительного семейства – слово «кератин». Так окрестили твердый материал, из которого были сделаны рога и копыта :) Дело в том, что греческий корень «кера» означал рог.

Ученые были озадачены: вроде белок, а почему-то ведет себя каким-то странным образом.

В то время как другие «добропорядочные» протеины спокойно могли подвергнуться обработке, эти «упрямцы» наотрез отказывались подчиняться подобному обращению. Конечно, их можно было просто сжечь, но ведь интереснее было их именно растворить, чтобы сохранить уникальные свойства.

Решение было найдено к 1905 году: оказалось, что самый обыкновенный лайм смог сделать кератин пригодным к применению.

С этого момента начался бум: специалисты бросились экспериментировать с разными методами, а также изобретением всевозможных форм. Так появилась кератиновая пудра для косметических целей, этим же продуктом покрывали таблетки.

Но и здесь ученых мужей ждала очередная неожиданность: часть выделенных элементов жила по совершенно иным правилам и не подчинялась законам, которым следовали их «родственники». Так внимание было переключено на изучение структуры этого материала.

Иллюстрация

Фото с сайта www.shutterstock.com

Сульфидные мостики или почему возможна химическая завивка

В это сложно поверить, но в 1940 году была создана специальная организация по изучению именно этой структуры, чтобы понять, как наилучшим образом можно использовать данный продукт.

30 лет, 660 научных работ, 20 патентов и 3 фундаментальные книги, - все это целиком было посвящено нашему герою - кератину.

Япония занималась этим вопросом наиболее активно, и эта индустрия продвинулась очень далеко.

Что удалось прояснить? Во-первых, то, что эта структура свойственна не только волосам и ногтям, но практически всем клеткам организма.

Сам по себе кератин относится к белкам специфического внешнего вида. Дело в том, что каждая ниточка из аминокислот скручена по спирали за счет специфических связей.

Иллюстрация

Структура волоса

Так выглядит строение волоса и речь пойдет про α-кератин. Здесь следует упомянуть о том, с чего вообще началась наша дискуссия. Эта разновидность отличается эластичностью за счет того, что связей не очень много и они легко могут быть повреждены.

Например, мы знаем, что если волосы накрутить на бигуди и подвергнуть термической обработке (иными словами просто нагреть), то мы получим завиток, который может продержаться целый день, а то и дольше.

А вот, например, химическая завивка работает на более глубокие дисульфидные связи (прочные сцепки). Поэтому эффект от подобной процедуры может держаться месяцами.

Другими словами, сам по себе кератин плотный белок, но его эластичность или жесткость зависит только от пространственной организации (как цепочки расположены по отношению друг другу).

Иллюстрация

Связи между элементарными волокнами кортекса

Если взять птичий клюв, когти, рога и копыта, то тут мы встретимся с совсем иным видом β-кератина. Это пласты, наслоенные друг на друга. Именно этим и объясняется такая невероятная прочность материала.

Довольно интересно еще и то, что при насыщении волоска влагой, он увеличивается в длину и намного плотнее. А с чем связан такой противный запах паленой растительности? Именно с высвобождением серы из химической структуры.

Зачем нужен кератин в организме

Самая очевидная функция - механическая защита. Это самый настоящий барьер против всего. Тут вам и бактерии, и другие обитатели фауны и флоры, предотвращение потери влаги и микроэлементов. Кстати сказать, тепло они тоже умеют беречь, что тоже крайне полезно.

Если обратим внимание на отдельную клеточку, то она держит свою форму именно благодаря кератину.

Одна клетка держится подле другой особым «крючком», который фиксируется с обеих сторон именно кератином.

В дополнение он входит в состав транспортного обеспечения (что-то типа метро), которое жизненно необходимо для доставки и удаления разнообразных продуктов.

А вот еще интересный факт: этот протеин снижает размножение, но усиливает созревание эпидермиса. Я удивилась тому, что определенная категория этого белка способна удлинять фазу роста, препятствуя выпадению волос.

А как насчет того, что помимо структурного «щита», они еще и руководят (да, именно играют руководящую роль) в управлении процессом регенерации? Представьте, что они синтезируют определенные сигнальные элементы, которые в отсутствие повреждения подавляют воспаление, и, напротив, активно кричат «Караул, спасите» в случае травмы. Так запускается весь процесс восстановления ткани.

А еще, можно сказать, что мы обладаем кожной чувствительностью частично благодаря кератину: именно он участвует в передаче сигнала к нервным волокнам.

Лучше всего понять, до какой степени нам важен тот или иной компонент – это посмотреть на последствия его отсутствия.

Контроль за выработкой этого протеина находится в генах. Так вот, если эти «ребята» хорошенько напортачили, что привело к дефекту обсуждаемой сферы, то это приводит к самым катастрофическим последствиям.

Самое распространенное заболевание – это буллезный эпидермолиз (дословно перевести можно как пузырная отслойка эпидермиса). В этой ситуации отсутствуют те самые якоря, которые держат клеточки вместе.

Представляете, малейшее механическое давление, и внешний слой кожи просто отслаивается с образованием пузыря.

Далее это дело вскрывается, обнажая незащищенные структуры. Присоединяется инфекция, теряется жидкость с кучей электролитов, часто развивается сепсис. Заканчивается сия картина часто фатально.

А существует вообще, казалось бы, несвязанное с кератином заболевание – синдром раздраженной толстой кишки. Но, как выяснилось, и здесь не обошлось без кератина: недостаток его синтеза и прямо (снижение устойчивости стенок кишечника к механическому давлению), и опосредованно (уменьшение иммунитета к вирусам и токсинам) влияет на возникновение этого недуга.

Есть и еще одна пренеприятная гадость: буллезный ихтиоз - обезображивающее состояние, когда вместо обычного формирования рогового слоя, на поверхность выбрасываются в ускоренном режиме странного вида соединения в виде толстой губчатой ткани.

Удивительные возможности кератина в медицине

А вы знали, что кератин, выделенный из органических материалов, - это очень перспективное направление в биомедицине?

Впервые Хайнман в 1910 году предложил это соединение для регенерации повреждений. Но только относительно недавно свойства этого метода были изучены.

Кто бы мог подумать, что гель на его основе останавливает кровотечение за счет уникального свойства связывать клетки между собой?

А как вам повязки для хронических трудно заживаемых язв? Удивительно, но кератин способен «общаться» с окружением дефекта, стимулируя заживление.

И это еще не все! Дело в том, что нервные стволы восстанавливаются крайне медленно, но для кератиновой семьи и эта задача оказалась по плечу: работая напрямую с клетками Шванна, они ускоряют восстановление поврежденной нервной ткани.

Интересно также, что этот продукт доставляется по «адресу» к поврежденным местам в виде специфического материала – геля. А вот и еще один сюрприз: параметры кератинового геля значительно превосходят таковые у известного всем коллагена.

Чрезвычайно перспективно применение различных видов кератина для диагностики широкого спектра раковых опухолей, а также определение прогноза, степени агрессивности опухоли или более благоприятного течения болезни.

Ну и самое животрепещущее. Как насчет так широко разрекламированного свойства всевозможных шампуней, сывороток и масок на базе обсуждаемого препарата?

Неужели он и правда встраивается на место поврежденного участка волоса, восстанавливая непрерывность материала? А вот тут мне придется взять на себя роль курьера плохих новостей.

Также как и с распространенным заблуждением относительно омолаживающего действия продуктов с эластином и коллагеном, нет никаких доказательств действенности подобного метода.

Косметический эффект может быть объяснен способностью любого белка (а кератин – не исключение) связывать воду, оказывая увлажняющий эффект.

Но встроенный внутрь белок и внешнее увлажнение – совсем разные вещи.

Поэтому, как ни грустно это признать, но это не более чем рекламный ход в попытке продать товар. Важно, что создать стабильное вещество возможно только с добавлением формальдегида – известного канцерогена. Стало быть, лечение кератином будет сопряжено с некоторым риском для здоровья и для клиента, и, в большей степени, для косметолога / парикмахера.

Вот мы и завершили экскурс в чудесный мир кератина, который есть не просто скопление «дохлых» чешуек где-то на периферии всего живого, но поистине жизненно необходимый ингредиент, чьи «плечики» носят мириады самых разнообразных функций от простого каркаса до с трудом осознаваемых и сложных механизмов регуляции жизни, созревания и смерти различных структур.

Я уверена, что нам еще многое предстоит узнать про этого «волшебника», что предоставит дополнительные возможности для спасения и улучшения качества нашей жизни.

References

https://www.kerafast.com/App_Themes/Skin_1/images/History%20of%20Keratin%20Research%20and%20Bibliography.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3142884/
https://www.researchgate.net/publication/327105983_Keratin
Запишитесь на бесплатную консультацию в нашем центре и получите скидку 5% на первую процедуру.
Записаться
Читайте также:
30.10.2019

Разница между гипертрихозом и гирсутизмом и их косметическая коррекция. Читать далее

10.11.2017

История возникновения и современный взгляд. Читать далее

05.04.2018

Когда и зачем женщины начали бриться. Часть 1. Читать далее