Rambut beruban di usia tua: hidrogen peroksida menghambat pembentukan melanin

Para ilmuwan dari Mainz dan Bradford mengungkapkan mekanisme molekuler untuk uban dan memutihkan rambut di usia tua

Rambut abu-abu atau putih berkembang seiring bertambahnya usia Anda melalui proses penuaan alami yang menghasilkan lebih sedikit pigmen warna.

Para ilmuwan di Johannes Gutenberg University Mainz dan University of Bradford di Inggris kini telah mengungkap misteri uban atau bahkan memutihkan rambut di usia tua. Karenanya, radikal oksigen terlibat secara signifikan dalam hilangnya warna rambut. "Titik awal dari seluruh proses adalah hidrogen peroksida, yang juga kita kenal sebagai zat pemutih," jelas Univ.-Prof. Dr. Heinz Decker dari Institut Biofisika Universitas Mainz. "Dengan bertambahnya usia, itu semakin terbentuk di rambut dan pada akhirnya mencegah produksi melanin pigmen warna." Untuk pertama kalinya, ahli biofisika Mainz bersama-sama dengan dokter kulit dari Bradford secara tepat menjelaskan mekanisme molekuler dari proses ini dan menerbitkannya dalam jurnal The FASEB Journal.

Hidrogen peroksida - atau H2O2 dalam nama kimianya - muncul dalam metabolisme di mana-mana dalam tubuh manusia dalam jumlah kecil, termasuk di rambut. Namun, jumlahnya bertambah seiring bertambahnya usia karena tubuh tidak bisa lagi mengatasi dekomposisi hidrogen peroksida menjadi dua komponen air dan oksigen. Dalam karya mereka, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa enzim yang bertanggung jawab yang disebut katalase, yang normalnya menetralkan hidrogen peroksida, hanya terjadi dalam konsentrasi yang sangat rendah dalam sel. Ini memiliki konsekuensi dramatis.

Hidrogen peroksida menyerang enzim tirosinase dan mengoksidasi blok pembangun spesifik, yaitu asam amino metionin. "Proses oksidasi ini menurunkan fungsi enzim tyrosinase sedemikian rupa sehingga tidak dapat lagi membentuk melanin, dan kita sekarang tahu dinamika molekul yang tepat yang mendasari proses ini," jelas Decker. Para ilmuwan di Institute of Biophysics telah bekerja selama sekitar sepuluh tahun pada studi tentang tirosinase, yang merupakan enzim di semua organisme dan melakukan banyak fungsi berbeda. Dalam simulasi komputer untuk mengungkap mekanisme molekuler, para ahli biofisika didukung oleh Pusat Metode Penelitian Berbantuan Komputer yang baru didirikan dalam Ilmu Pengetahuan di Universitas Mainz.

Namun, oksidasi oleh hidrogen peroksida tidak hanya melumpuhkan produksi melanin, tetapi juga mengganggu enzim lain yang diperlukan untuk mengembalikan blok pembangun protein yang rusak. Dengan demikian, serangkaian peristiwa terjadi, yang berujung pada hilangnya pigmen secara bertahap di seluruh rambut - dari akar rambut hingga ujung rambut. Dengan karya ini, para ilmuwan dari Mainz dan Bradford tidak hanya memecahkan misteri kuno tentang mengapa rambut kita berubah menjadi abu-abu, pada tingkat molekuler, tetapi juga pendekatan untuk terapi masa depan seperti vitiligo, pigmentasi di kulit. Karena melanin bertanggung jawab tidak hanya untuk pewarnaan rambut, tetapi juga kulit dan mata.

Pekerjaan di Mainz didanai oleh Pusat Penelitian Kolaboratif 490 "Invasi dan Kegigihan dalam Infeksi" dan Kelompok Pelatihan Penelitian 1043 "Antigenoterapi Khusus Antigen".

publikasi asli:

JM Wood, H. Decker, H. Hartmann, B. Chavan, H. Rokos, JD Spencer, S. Hasse, MJ Thornton, M. Shalbaf, R. Paus, dan KU. Rambut akustik pikun yang mulai memutih: H2O2-mediated stress oxidative stressed perbaikan warna rambut manusia metionin sulfoksida memperbaiki Jurnal FASEB, diterbitkan online di 23. Februari 2009, doi: 10.1096 / fj.08-125435

T. Schweikardt, C. Olivares, F. Solano, E. Jaenicke, JC Garcia-Borron dan H. Decker Model tiga dimensi mamalia tyrosinase situs aktif menghitung hilangnya mutasi fungsi. Pigment Cell Research (2007) 20: 394 401

H. Decker, T. Schweikardt dan F. Tuczek Struktur kristal pertama tyrosinase: semua pertanyaan dijawab? Edisi Bahasa Inggris Angewandte Chemie Internasional, (2006) 45, 4546 - 4550

Sumber: Mainz [lei]