קרטין מקרוב, מה זה? ואיך זה קשור לשיער שלך.

קרטין הוא המילה שמככבת בכל שיחה על שיער, אבל מעטות יודעות באמת מה היא אומרת. השיער שלך בנוי כמעט כולו מחלבון אחד ששמו קרטין, אך קרטין עצמו הוא לא חומר אחיד. הוא שרשרת ארוכה של חומצות אמינו, מסודרות בסדר מדויק, בדיוק כמו אותיות שמרכיבות מילה. במאמר על מבנה סיב השיער הסברנו איך נראה סיב השיער מבפנים, הקוטיקולה, הקורטקס והמדולה. הפעם אנחנו יורדים רמה אחת עמוק יותר, אל תוך הקורטקס עצמו, כדי להבין ממה הוא בעצם עשוי. חומצת האמינו החשובה ביותר בסיפור הזה נקראת ציסטאין. היא זו שמאפשרת לחוטי הקרטין להתחבר זה לזה ולהפוך לסיב חזק וגמיש בו זמנית. ההבנה הזו היא לא רק סקרנות מדעית. היא מסבירה למה אפשר בכלל לעצב שיער בחום או בכימיקלים, ולמה חלק מהנזק שנגרם כך כמעט בלתי הפיך.

קרטין הוא שם של חלבון אמיתי, לא מונח שיווקי

המילה קרטין מככבת בהרבה מוצרי טיפוח, אבל היא קודם כל שם מדעי מדויק, לא מונח שיווקי. קרטין שייך למשפחה גדולה של חלבוני סיב, מהסוג שנותן מבנה ותמיכה לתאים בגוף. לפי מחקר שפורסם ב-Journal of Cell Biology, קרטיני השיער, הציפורניים והשכבה החיצונית של העור שייכים לקבוצה מיוחדת בתוך המשפחה הזו, שנקראת "קרטין קשה". קרטין קשה שונה מהקרטין הרך יותר שנמצא בתאי עור רגילים, כי המולקולות שלו מתחברות זו לזו בקשרים כימיים חזקים במיוחד. זו הסיבה שסיב שיער יכול לשמור על צורתו במשך שנים, בעוד שתאי עור מתחלפים כל הזמן. קרטין הוא מה שנקרא חלבון סיבי, כלומר מולקולה ארוכה ומתוחה שנוצרה כדי להתחבר למולקולות דומות לה ולהפוך לכבל חזק. זה שונה מסוגי חלבונים אחרים בגוף, כמו אנזימים, שבנויים בצורה כדורית וקומפקטית יותר.

עשרים חומצות אמינו בונות חלבון, וציסטאין היא זו ששונה מכולן

כל חלבון בגוף שלך, מהשריר ועד להורמון, בנוי מאותן עשרים חומצות אמינו בסיסיות. ההבדל בין חלבון לחלבון הוא הסדר שבו הן מסתדרות. קרטין השיער מכיל כמעט את כל עשרים חומצות האמינו, אבל בכמויות לא שוות. לפי סקירה שפורסמה ב-International Journal of Trichology, קרטין השיער עשיר במיוחד בחומצות גלוטמית, גליצין, סרין ולאוצין. אבל המרכיב שבאמת מייחד אותו הוא ציסטאין, חומצת אמינו שמכילה אטום גופרית. ברוב חלבוני הגוף יש רק אחוזים בודדים של ציסטאין. בקרטין השיער היא יכולה להוות עד כחמישית מכל חומצות האמינו, תלוי באזור בסיב. אטום הגופרית הזה הוא הסוד. הוא מאפשר לשתי מולקולות ציסטאין קרובות ליצור קשר גופרתי-גופרתי, שנקרא קשר דיסולפידי. זה הקשר החזק ביותר שמחזיק את מבנה השיער יחד. כאן נתמקד בשאלה מאיפה הם בכלל מגיעים, ברמת החומר הגלם.

מסליל בודד לכבל שלם, ההיררכיה שבונה את חוזק השיער

שרשרת חומצות האמינו הבודדת לא נשארת ישרה. היא מתפתלת סביב עצמה לצורת סליל, מבנה שנקרא אלפא הליקס. שני סלילים כאלה מתלפפים זה סביב זה, כמו שני חוטים שנשזרים לחבל אחד, ויוצרים יחידה שנקראת דימר. מכאן זה ממשיך בשלבים, דימרים מתאגדים ליחידות גדולות יותר, ואלה מתאגדים לחבילות גדולות עוד יותר, עד שהן ממלאות את תאי הקורטקס. כל השלבים האלה מופיעים בתמונה למטה, לפי אותה סקירה ב-International Journal of Trichology. התוצאה דומה מאוד לכבל פלדה תעשייתי. כל חוט בודד חלש יחסית, אבל שזירה של אלפי חוטים דקים זה בתוך זה יוצרת כבל שיכול לשאת עומס עצום. מחקר שפורסם ב-Journal of Cell Biology מצא שהקשרים הדיסולפידיים בין החוטים האלה לא רק מייצבים אותם. הם ממלאים תפקיד ישיר בעצם ההתאגדות שלהם למבנה המוגמר. כך שהחוזק של השיער תלוי גם במבנה הפיזי של השזירה וגם בקשרים הכימיים שמחזיקים אותה.

חלבוני המטריצה, הממלאים את הרווחים בין הכבלים

הכבלים המסודרים של הקרטין לא צפים לבד בתוך תא הקורטקס. הם שקועים בתוך חומר ממלא שנקרא מטריצה, שבנוי מקבוצת חלבונים נפרדת בשם KAP, ראשי תיבות של חלבוני מלווה לקרטין. לפי מחקר שפורסם ב-Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, חלבוני ה-KAP מסווגים למשפחות שונות לפי כמות הגופרית שבהן. אפשר לדמיין את המבנה הזה כמו קורות ברזל בתוך יציקת בטון. כבלי הקרטין הם קורות הברזל, שנותנות כיוון וחוזק מתיחה. חלבוני ה-KAP הם הבטון, שממלא את המרווחים ונותן לסיב את הקשיחות והצפיפות שלו. ריכוז גבוה יותר של חלבוני KAP עתירי גופרית קשור לקשרים דיסולפידיים נוספים במטריצה עצמה. זה חלק מהסיבה לכך ששיער עבה ומקורזל מרגיש נוקשה יותר משיער דק וחלק, גם כשרמת הנזק שלהם זהה.

מה קורה לחלבון הזה כשמעצבים את השיער בחום או בכימיקלים

ברגע שמבינים שהשיער בנוי מחוטי חלבון ארוכים, המוחזקים יחד בעיקר בקשרי ציסטאין, קל יותר להבין למה עיצוב שיער בכלל עובד. חום ולחות משנים באופן זמני קשרים חלשים יותר בין החוטים. תכשירי החלקה כימיים הולכים צעד רחוק יותר, הם פותחים ובונים מחדש בכוונה את הקשרים הדיסולפידיים החזקים, בדיוק כפי שהרחבנו במאמר על הקשרים הכימיים בשיער. הבעיה מתחילה כשהמבנה הזה נחשף שוב ושוב לחום גבוה, להבהרות או לצביעה. חלק מהקשרים הדיסולפידיים נשברים אז בלי לחזור לצורתם המקורית, וריכוז הציסטאין הזמין בשכבה החיצונית של הסיב פוחת בפועל. שיער כזה נהיה פחות אלסטי ונוטה יותר לשבירה. זה לא בגלל ש"התייבש" במובן הפשוט, אלא כי כמות ואיכות החלבון עצמו נפגעו. חשוב לומר בכנות שאי אפשר "לבנות מחדש" את השרשרת המקורית של חלבון שכבר נוצר בזקיק ויצא מהקרקפת. השיער הוא רקמה מתה מבחינה תאית. מה שכן אפשר לעשות מבחוץ מתואר בפסקה הבאה.

קרטין כמרכיב במוצרי טיפוח, מה הוא באמת עושה לשיער

קרטין מופיע היום ברשימת המרכיבים של המון מוצרי טיפוח, מסרומים ומסכות ועד שמפו. חשוב להבהיר מה זה אומר בפועל. הקרטין שמוסיפים למוצרי קוסמטיקה הוא כמעט תמיד קרטין שעבר הידרוליזה (תהליך כימי שמפרק מולקולה גדולה, כמו חלבון שלם, לחתיכות קטנות בהרבה בעזרת מים), כלומר קרטין שפורק במעבדה לפפטידים וחומצות אמינו בודדות. הפירוק הזה הוא לא פגם אלא הכרח, הוא מה שמאפשר לחלבון בכלל להיצמד לשיער או לחדור לשכבות החיצוניות שלו. לפי סקירה שפורסמה ב-International Journal of Trichology, חלבונים שעברו הידרוליזה ממקור קרטין נספגים חלקית בשכבת הקוטיקולה החיצונית ויוצרים עליה שכבה דקה, שממלאת סדקים ופערים זעירים שנוצרו מנזק חום או כימי. זו הסיבה שהשיער מרגיש חלק יותר, מבריק יותר וחזק יותר כמעט מיד אחרי השימוש. חשוב לזכור שמדובר באפקט חיצוני וזמני, שנשטף בהדרגה עם כל חפיפה, ולא בשחוזור קבוע של החלבון הפנימי שכבר נפגע, בדיוק לפי העיקרון שהזכרנו למעלה. זו הסיבה שמוצרי טיפוח עשירים בחלבון, כמו מסכת "סילק הייר טריטמנט" שלנו, מיועדים לשימוש קבוע ולא לתיקון חד פעמי, כדי לשמר את האפקט הזה לאורך זמן, לצד שגרת טיפוח שמצמצמת נזק עתידי לחלבון הקיים.

שאלות נפוצות

האם קרטין או חלבון שנלקחים כתוסף תזונה משפיעים על השיער שכבר צמח?

לא באופן ישיר. השיער הנראה לעין הוא רקמה מתה מבחינה תאית, וחלבון שאוכלים לא "נספג" לתוך הסיב הקיים. תזונה עשירה בחלבון וחומצות אמינו חשובה בעיקר עבור זקיקי השיער הפעילים, שמייצרים את הקרטין של השיער החדש שעוד יצמח. הרחבנו על הקשר בין תזונה לצמיחת שיער במאמר על תזונה מומלצת לצמיחת שיער.

מה ההבדל בין הקרטין בשיער לקרטין בציפורניים?

שני הרקמות שייכות לאותה משפחת קרטין קשה. ההבדל הוא בהרכב המדויק של חלבוני ה-KAP ובצפיפות הקשרים הדיסולפידיים ביניהם. ציפורניים בנויות מהצטברות צפופה יותר של קרטין קשה, כמעט בלי המבנה הרב-שכבתי של הקורטקס שיש בשיער. זה מה שהופך אותן לנוקשות ואחידות יותר, בעוד ששיער שומר על גמישות בזכות המבנה הרב-שכבתי שתואר במאמר.

כשעושים "טיפול קרטין" במספרה, האם מוסיפים קרטין אמיתי לתוך השיער?

ברוב המקרים מדובר בחלבון קרטין מפורק (הידרוליזה) שמונח על פני הסיב ובתוך הקוטיקולה בעזרת חום, לא בהחדרה של קרטין חדש לתוך מבנה הקורטקס הפנימי. התוצאה יכולה להיראות ולהרגיש מצוין, אבל היא ציפוי חיצוני ולא שחזור של החלבון הפנימי עצמו.

המבנה המולקולרי של השיער מזכיר לנו למה עיקרון ההכנות המקצועית של פמאור כל כך חשוב. אי אפשר "לתקן" חלבון שכבר נוצר, אבל אפשר להבין אותו לעומק, לטפל בו בעדינות, ולחזק את מה שכבר יש. מי שרוצה להתחיל מהבסיס, איך בדיוק נראה סיב השיער מבחוץ ומה ההבדל בין נזק קל לנזק כבד, מוזמנת לקרוא את מאמר היסוד שלנו בנושא שיקום שיער יבש או פגום.

מקורות

• Wang H. et al., "In Vitro Assembly and Structure of Trichocyte Keratin Intermediate Filaments: A Novel Role for Stabilization by Disulfide Bonding", Journal of Cell Biology, 2000, דרך PMC: pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2150680
• Rogers M.A., Langbein L., Schweizer J., "Human Hair Keratin-Associated Proteins", Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 2003: jidsponline.org
• Gavazzoni Dias M.F.R., "Hair Cosmetics: An Overview", International Journal of Trichology, 7(1):2-15, 2015, דרך PMC: pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4387693