Казалось бы, ну что может быть грустнее и скучнее, чем описание того, как люди теряют свои красивые волосы? Но не спешите перелистывать эту главу, иначе вы никогда не узнаете,
• что Эйнштейн не учел в своей теории гравитации и как это может быть связано с потерей волос;
• как бактерии прожигают своими ферментами дыры, чтобы проникнуть в корень волоса;
• как личная жизнь и количество браков отражается на волосах;
• что делает с нашими волосами загадочное вещество под названием «субстанция Р»;
• как матери с пышными волосами могут передать свою Х-хромосому с характерным для облысения геном своим сыновьям и почему плохая генетика не всегда является приговором в случае облысения.
И тогда вы, конечно, не узнаете о том, что наука сделала для того, чтобы в корне побороть это печальное явление. Следует отметить, что наука не сидела сложа руки: она активно изучала алопецию и сделала в этом направлении уже немало. Но обо всем по порядку.
Немного истории
Активная фаза исследования механизмов и причин алопеции (или, проще говоря, облысения) началась в середине прошлого века после знаменитых работ американского ученого-анатома Джеймса Гамильтона. Он первым показал на большой группе стерилизованных людей, что облысение связано с половыми гормонами. До этого было хорошо известно, что облысение является наследственным признаком, и оно чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Также было известно, что выпадение волос на голове происходит у женщин с опухолями и повышенной секрецией андрогенов, однако именно Гамильтон описал, что для облысения мужчин необходимы как генетическая предрасположенность, так и тестостерон. Гамильтон также создал первую классификацию облысения у мужчин, выделив пять стадий этого заболевания.
I. Выпадение волос вдоль лобной границы оволосения.
II. Образование двусторонних залысин на лбу и поредение волос на темени или макушке.
III. Прогрессирующее выпадение волос на лбу и темени.
IV. Слияние очагов облысения на лбу и темени.
V. Полное симметричное облысение лобно-теменной области, при этом на волосистой части головы остается только узкая кайма волос на висках и затылке, которые при андрогенной алопеции не выпадают.
Эта классификация и сегодня по-прежнему используется специалистами как классификация алопеции Гамильтона-Норвуда.
С работами Джеймса Гамильтона связана одна из печальных и позорных страниц в истории США. Наверное, очень многие слышали о том, что в фашистской Германии принудительно стерилизовали психически нездоровых людей. Но немецкие фашисты были не первыми, кто внедрил эту изуверскую практику. В первой половине ХХ века, вплоть до 1950-х годов, в США принудительная стерилизация была в полном ходу.
Несмотря на то что Гамильтон в своей работе не раскрывал, откуда он взял для своих исследований так много взрослых стерилизованных людей, американцы впоследствии выяснили их происхождение. Стало известно, что он брал их в специализированном учреждении для психически отсталых людей в городе Канзас, которое называлось Winfield State Training School. Учреждение Winfield State Training School открылось в 1881 году в качестве государственного приюта для воспитания умственно отсталых детей. Первый директор заведения был поклонником движения евгеники, которая выступает за вычищение из общества «неполноценных» людей и теоретическую основу которой впоследствии взяли себе на вооружение немецкие нацисты. В 1893 году по инициативе директора в приюте была введена обязательная стерилизация слабоумных воспитанников. По данным американских исследователей, в Канзасском приюте за 50 с лишним лет было стерилизовано в общей сложности несколько сотен умственно отсталых детей. При этом участники этих варварских действий не понесли никакого наказания, потому что в США в первой половине ХХ века принудительная стерилизация психически неполноценных людей была разрешена законодательно[536].
Что такое алопеция?
Вернемся к облысению. Как отмечают исследователи, единой классификации алопеции не существует. Среди упоминающихся видов алопеции можно встретить большое разнообразие названий: рубцовая и нерубцовая, андрогенетическая и андрогенная, диффузная и телогенная, очаговая и гнездная. В данном случае мы более подробно рассмотрим самый распространенный вид алопеции – андрогенную, то есть связанную с андрогенами и генетическими факторами. На ее долю приходится до 95 % всех случаев облысения. Если вы на улице или в подъезде дома встретите какого-нибудь гражданина средних лет, отсвечивающего своей лысиной, то можете быть почти уверены в том, что видите именно случай андрогенной алопеции.
Андрогенная алопеция (АГА) представляет собой хроническое прогрессирующее состояние, которому подвержены в течение жизни около 80 % мужчин и 50 % женщин. Характер распространенности АГА у мужчин в зависимости от возраста выглядит примерно так: после 30 лет этим страдает каждый третий, после 50 лет – каждый второй, после 80 лет – более 80 % всех мужчин. При этом возрастная алопеция имеет свои характерные особенности, которые мы далее рассмотрим более подробно. Этническая принадлежность также играет существенную роль в развитии АГА. Если вы мужчина и родились на Кавказе, то у вас самые высокие шансы не только научиться плясать лезгинку, но и растерять большую часть волос на голове в течение жизни. Вслед за кавказцами по частоте облысения идут все остальные представители европеоидной расы. По сравнению с ними менее подвержены облысению жители Азии, представители негроидной расы и коренные народы Америки.
Мужчины и женщины при АГА теряют волосы по-разному: у мужчин происходит тотальное выпадение волос в области лба и темени, у женщин возникает поредение волос в центрально-теменной области с сохранением в большинстве случаев лобной границы волосяного покрова. О классификации мужского облысения по Гамильтону было рассказано выше. Для женщин есть своя классификация облысения по Людвигу (или шкала Людвига). В ней выделяются три стадии.
1. Начинающееся поредение волос в теменной области, при этом границы волос остаются неизменными.
2. Явное поредение волос в теменной области.
3. Тотальная потеря волос в пределах лобно-теменной зоны (встречается менее чем у 5 % женщин)[537].
Эти две классификации Гамильтона и Людвига были предложены более чем полвека назад и имели свои ограничения, поэтому в 2007 году была введена в оборот базовая и специфическая классификация (BASP), универсальная для мужчин и женщин. Она включает в себя четыре базовых типа облысения (L, M, C, U) и два специфических (F и V)[538].
Алопеция и гормоны
Как видно из названия АГА, одну из ключевых ролей в ее развитии играют гормоны андрогены (группа стероидных мужских половых гормонов), которые активно участвуют в регуляции роста волос у человека.
На цикл волос и структуру волосяных фолликулов сильно влияют различные гормоны. Это андрогены (такие как тестостерон (Т), дигидротестостерон (ДГТ)) и их предшественники [дегидроэпиандростерона сульфат (ДГЭАС) и андростендион (A)], которые являются ключевыми факторами в терминальном росте волос. Они воздействуют на специфические для пола участки тела, превращая маленькие прямые светлые пушковые волосы в более крупные и более темные терминальные волосы. Они связываются с внутриклеточными рецепторами андрогенов в клетках дермальных сосочков волосяного фолликула.
Большинству волосяных фолликулов для преобразования тестостерона в ДГТ требуется также внутриклеточный фермент 5-альфа-редуктаза. Помимо андрогенов, в настоящее время исследуется роль и других гормонов, например, эстрадиола, который может значительно изменить рост и цикл волосяного фолликула. Он связывается с рецепторами эстрогена и влияет на активность ароматазы, которая отвечает за преобразование андрогена в эстроген (E2). Прогестерон на уровне волосяного фолликула замедляет преобразование тестостерона в ДГТ. Влияние пролактина (ПРЛ) на рост волос также интенсивно исследовалось, и рецепторы ПРЛ и сами ПРЛ были обнаружены в коже головы человека. Мы постараемся рассмотреть результаты многих анализов и дать всестороннее современное понимание вопроса о влиянии гормональных изменений на волосяной фолликул.
В настоящее время известно, что в каждый момент времени до 85–90 % волос на голове человека находятся в фазе анагена, всего 1 % волос – в фазе катагена, а остальные волосы – в фазе телогена. При этом, что удивительно, каждый волосяной фолликул выступает как автономная единица. Переходы от одной фазы к другой происходят независимо для каждого фолликула. Нарушение временных промежутков, характерных для каждой из фаз, признано одной из патологических особенностей облысения при АГА. Выявлено, что при АГА фаза активного роста (анагена) значительно сокращается, а фаза покоя (телогена), наоборот, увеличивается, в результате чего нормальная потеря волос в 100 штук в день увеличивается до 1000 и более.
При рождении человека количество волосяных фолликулов на его голове бывает максимальным. Средняя плотность волосяных фолликулов на голове новорожденного составляет 1135 штук на 1 см2, к 30 годам их бывает около 615, к 45–70 годам – 320 на 1 см2. В норме на волосистой части головы имеется приблизительно 100–150 тысяч волос, а на всем туловище их около 5 млн.
Но вернемся к нашим гормонам и поговорим о том, как гормоны влияют на циклы роста волос и на их здоровье. Прежде чем перейти к основным участникам процессов облысения – андрогенам, – скажем несколько слов о еще одном важном гормоне – мелатонине.
Мелатонин
Мелатонин – эволюционно древний высококонсервативный гормон с индольным ядром в структуре, оказывающий множественное плейотропное биологическое действие на большое количество клеток и тканей. Благодаря своей высокой липофильной химической структуре он легко проникает через клеточные мембраны и внутрь органелл. Там он и его метаболиты защищают внутри- и внеклеточные сигнальные пути, противодействующие окислительному повреждению.
Мелатонин синтезируется в основном в шишковидной железе, а также – в меньших количествах – в коже, сетчатке глаза, красном костном мозге, пищеварительном тракте, мозге, яичниках и яичках. Независимо от источника происхождения, он выполняет антиоксидантную функцию, улавливая и инактивируя активные формы кислорода и азота, возникающие в результате окислительного стресса. Кроме этого, мелатонин играет важную роль в противораковых и противовоспалительных процессах. У млекопитающих он регулирует многочисленные физиологические процессы, среди которых сезонные биологические ритмы, засыпание и регуляция иммунологических защитных реакций[539].
Рецепторы мелатонина есть и в клетках волосяных фолликулов. Мелатонин участвует в пигментации волос, увеличивая количество меланоцитов. Он также влияет на рост волос, стимулируя фазу анагена, и подавляет апоптоз кератиноцитов, из которых будут построены волосы. Описано, что волосяные фолликулы человека секретируют мелатонин, при этом они, в свою очередь, стимулируются, как и шишковидная железа, нейромедиатором норадреналином[540].
В 2012 году команда немецких и итальянских дерматологов, Питер Элснер с коллегами, описали результаты пяти клинических исследований (КИ) местного применения (то есть втирания в кожу) мелатонина пациентами с АГА. В итоге все КИ с мелатонином показали положительные результаты как у мужчин, так и у женщин, уменьшив прогрессию АГА и продемонстрировав хорошую переносимость. Так, наблюдательное исследование с участием 30 мужчин и женщин показало значительное снижение степени тяжести алопеции через 90 дней применения мелатонина.
В другом исследовании у 35 мужчин с AГA через 3 и 6 месяцев больше чем у половины пациентов наблюдалось значительное увеличение густоты волос на 29 % и 41 %, соответственно. В большом трехмесячном многоцентровом исследовании с участием более 1800 добровольцев в 200 центрах процент пациентов с положительным результатом теста на выдергивание волос (одного из тестов на АГА) снизился с 61,6 % до 7,8 %. Кроме того, у участников наблюдалось снижение интенсивности воспаления кожи головы, себорейного дерматита[541].
Гормоны стресса
Гормоны стресса также оказывают существенное влияние на состояние и здоровье волос. Кортикотропин-рилизинг гормон (КРГ) секретируется паравентрикулярным ядром гипоталамуса. Он выступает в качестве центральной движущей силы гормональной системы стресса, представленной осью гипоталамус-гипофиз-надпочечники. В коже человека КРГ и его рецепторы были впервые обнаружены еще четверть века назад. В настояще время известно, что КРГ подавляет образование стержня волоса, стимулируя преждевременное начало фазы катагена. КРГ также влияет на снижение пролиферации кератиноцитов в матриксе волосяного фолликула и запуск их апоптоза[542].
Еще один гормон стресса – кортизол. Это стероидный гормон, вырабатываемый надпочечниками, который играет роль в широком спектре процессов в организме человека, но его основной функцией является контроль реакции организма на стресс. В последнее время особое внимание уделяется концентрации кортизола в волосах как информативному биомаркеру различных патологий (об этом подробно рассказано в главе про волосы и биомаркеры). Кроме всего прочего, было описано, что концентрация кортизола в волосах влияет на нормальный рост волос: его высокий уровень напрямую связан со снижением синтеза и преждевременной деградацией гиалуронанов и протеогликанов – важных модуляторов функции волосяных фолликулов. Это оказывает угнетающее воздействие на рост волос, поэтому нужно беречь свои нервы, чтобы подольше сохранить красивые и густые волосы[543].
Андрогены
Теперь мы переходим к рассказу о главных участниках гормональных процессов, связанных с облысением: это мужские половые гормоны андрогены.
Андрогены – половые стероидные гормоны, вырабатываемые у мужчин и у женщин яичками и яичниками, надпочечниками, мозгом и плацентой. Они действуют, связываясь с внутриклеточными рецепторами. Надпочечники секретируют андрогены дегидроэпиандростерон и дегидроэпиандростерон-сульфат, которые биологически менее активны по сравнению с другими андрогенами (такими как тестостерон и его метаболит дигидротестостерон). Выработка тестостерона происходит в яичках (семенниках) у мужчин и в яичниках и коре надпочечников у женщин.
Дигидротестостерон (ДГТ) – метаболит тестостерона, главный фермент, участвующий в производстве ДГТ – 5-альфа-редуктаза, которая преобразует тестостерон в дигидротестостерон в коже, волосяных фолликулах, предстательной железе, печени и в мозге.
Рецепторы андрогенов расположены в клетках дермальных сосочков, с чем и связана особая чувствительность этих клеток к действию андрогенов. После связывания с рецептором тестостерона и более мощного ДГТ в ядре клетки происходит изменение экспрессии ряда генов, связанных с регуляцией роста волосяного фолликула. Так, экспрессия генов, продукты которых стимулируют рост волосяных фолликулов (это инсулиноподобный фактор роста IGF-1, а также bFGF, FGF7, HGF, PGE 2, VEGF, Wnt), под их действием снижается. И наоборот: факторы, подавляющие рост фолликулов и стимулирующие воспаление, фиброз и апоптоз клеток фолликула (это трансформирующий фактор роста – бета, TGF-β, а также FGF5, IL-1α, PGD 2, TNF-α), повышают свою активность из-за действия андрогенов[544].
В результате всего этого происходит укорочение фазы роста – анагена. Волосяной фолликул сморщивается, происходит его миниатюризация, и вместо нормальных длинных пигментированных волос он начинает производить маленькие и бесцветные волосы, похожие на пушковые. С течением времени и эти маленькие волосы перестают расти, образуя области облысения.
В данном случае следует упомянуть о так называемом «андрогенном парадоксе». Этот парадокс заключается в том, что андрогены оказывают различное воздействие на волосяные фолликулы в зависимости от их расположения на теле. Так, в верхней части головы андрогены, как было описано выше, подавляют рост волос, но совсем другая картина происходит с волосяными фолликулами в подмышках, на лобке, на груди и на лице в области бороды.
В период полового созревания происходит значительное повышение уровня андрогенов, в результате чего пушковые (маленькие и бесцветные) волосы в лобковой и подмышечной областях трансформируются в терминальные (длинные и имеющие цвет) волосы. Так как у мужчин уровень андрогенов выше, в период полового созревания под их воздействием, кроме волос лобка и подмышек, начинают расти усы, борода, а у некоторых мужчин и волосы на груди.