Het Haar
Om te begrijpen wat de gevolgen zijn van Alopecia Androgenetica en hoe geneesmiddelen hiertegen kunnen werken, is het van belang om de anatomie en fysiologie van het haar te begrijpen. In dit hoofdstuk zullen relevante onderdelen in het kort beschreven worden.
2.1 Anatomie van het haar
Een haar bestaat uit dode cilindervormige cellen die dicht op elkaar zitten en uit de zogeheten haarfollikels groeien. Globaal kan er onderscheid worden gemaakt in de haarwortel en de haarschacht. De haarwortel zit in de huid genesteld en de haarschacht is het zichtbare gedeelte van haar, dat uit de huid steekt.[4] Dode cellen met daarin zwavelrijke eiwitten die keratine genoemd worden, vormen deze haarschacht. Deze eiwitten vormen lange vezels die stevig aan elkaar verbonden zijn omdat hun SH groepen vervangen zijn door een S-S verbinding en omdat ze ook kunnen crosslinken met andere eiwitten. Hiermee wordt een taaie, stevige structuur verkregen [5].
2.1.2 De haarschacht
De haarschacht bestaat uit 3 lagen (Figuur 2.1), met elk laag een verschillend type cel. De buitenste hoornlaag wordt de cuticula (in het Engels cuticle) genoemd en omringt de cortex en medulla. De laag dient ervoor om de interne vezels te beschermen en om haren te kunnen laten vestigen in haarzakjes [4, 5]. De cortex is de bulk van de haarschacht en is gevormd uit cellen die keratine bevatten. Tussen de cellen in de cortex bevindt zich in het begin vocht, maar naarmate deze cellen buiten de haarwortel uitgroeien, verdwijnt dit vocht en is het vervangen door lucht. Verder bevinden pigmentgranules zich in deze corticale cellen, die de kleur van het haar bepalen onder de transparante cuticula cellen.[5] De medulla is het binnenste deel van de haarschacht en is opgebouwd uit ronde cellen. Het is nog niet bekend welke functie de medulla precies heeft.[5]
Figuur 2.1 De 3 lagen van het haar: cuticula (cuticle), cortex en de medulla.
2.1.3 De haarzakjes
Onder de huid worden haarschachten opgevangen door de haarzakjes. Deze haarzakjes zitten in het epidermale epitheel en zijn daar 3-4 mm diep onder het huidoppervlak te vinden. In de buurt van de haarzakjes bevinden zich de talgklieren en op de meeste lichaamsdelen zijn de talgklieren samen met de haarzakken gefuseerd. Samen met de haarschacht vormt het 1 eenheid, die de pilosebaceous unit (PSU) wordt genoemd. Er kunnen in de huid 2 typen zweetklieren onderscheiden worden: de eccriene zweetklieren en de apocriene zweetklieren. In de schaamstreken en bij de oksels zijn haarzakjes gefuseerd met de apocriene klier. De buisjes van de apocriene klier en de talgklier monden uit in de haarzakjes. Dit in tegenstelling tot de eccriene zweetklieren die zich wel in de buurt van de zakjes bevinden maar niet daarin uitmonden (Figuur 2.2) [5].
Figuur 2.2 De opbouw van de huid en haar. De PSU (Pilosebaceous unit) bestaat uit de haarschacht (hairshaft), de haarzak (hair follicle) en de talgklier(en) (sebaceous gland).
De haarzakjes kunnen worden onderverdeeld in 3 zones. De eerste zone is het gebied in en rondom de haarbol. Hier vindt synthese van haarcellen plaats. De tweede zone is direct boven de haarbol te vinden en in dit gebied (keratogene zone) wordt het haar verstevigd en gekeratiniseerd. De laatste zone is de haarschacht wat boven het huidoppervlak steekt.[5] Haargroei begint bij de cellen in de haarmatrix (Figuur 2.3) en terwijl deze cellen zich verdelen, groeien en groter worden, gaan ze naar boven richting de keratogene zone. Eenmaal in de keratogene zone vormen de cellen pigmenten (melanine) en keratine. Na verloop van tijd sterven de cellen af door zichzelf te ontdoen van hun celkern. Een dicht op elkaar zittende verhoornde massa wordt gevormd. [5]
Figuur 2.3 Links is een schematische tekening van de haarbol te zien. Rechts is een microscopische foto van een haarbol.
2.1.4 Haarsoorten
Haar kan ingedeeld worden in 2 types: vellus haar en terminaal haar. Vellus haren zijn fijne dunne haren. Lichaamsharen van kinderen en volwassen vrouwen zijn voorbeelden van vellus haren. Deze haren zijn over het algemeen te vinden in de lichaamsgebieden waar het lijkt alsof er geen haargroei plaatsvindt, zoals het voorhoofd en een kale kruin. Terminale haren, daarentegen, zijn stuggere, lange haren die veel donkerder kunnen zijn en bevinden zich in de harige lichaamsgebieden. Intermediair haar is het haar wat er tussenin zit wat betreft haarschachtlengte en grootte. Deze zijn te vinden op armen en benen van volwassenen.[5]
2.2 De fysiologie van haar
2.2.1 De ontwikkeling van haarzakjes
De Epidermal Growth Factor (EGF) werd als eerste groeifactor gekoppeld aan de ontwikkeling van haarzakjes. Toediening van deze factor aan pasgeboren muizen bleek de ontwikkeling van de zakjes namelijk te vertragen. Net als EGF heeft transformerend groei factor alfa (TGF-α) ook een remmend invloed op de haargroei, TGF-α bindt met name aan dezelfde receptor als EGF. Toediening van antilichamen die aangrijpen op EGF blijkt de haargroei van muizen te versnellen. Dit wijst er op dat EGF mogelijk een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling van haarzakjes.[5]
2.2.2 De haargroeicyclus
Haar groeit in cycli waarbij een fase van groei en een fase van rust elkaar afwisselen. Er kan binnen een cyclus 3 verschillende fasen worden onderscheiden: de anageen fase, de katageen fase en de telogeen fase.
De anageen fase is de groeifase van haar en tijdens deze fase stijgt de metabole activiteit in de matrixcellen, gelokaliseerd boven de papillacellen (Figuur 2.3). De onderkant van de haarzak wordt steeds omhoog richting het dermis gestuwd door de celdeling die voortdurend op gang is. Eenmaal in de keratogene zone differentiëren de cellen zich tot de cuticula, cortex en medulla van de haarschacht. Er wordt vermoed dat geneesmiddelen en spoorelementen zich in deze keratogene zone zouden ophopen en in het haar ingebouwd worden, door bijvoorbeeld eiwittencomplexen te vormen. Uit onderzoek is gebleken dat spoorelementen niet gevonden konden worden in de haarbol, maar in de keratogene zone, terwijl voedingstoffen zoals glucose wel in de haarbol aangetroffen worden, maar juist niet in de keratogene zone.[5] De katageen fase wordt ook wel de intermediaire fase genoemd en vindt plaats aan het eind van de groeifase. Deze overgangsfase waarin de haarzak overgaat van groei- naar de rustfase duurt gemiddeld 1 tot 2 weken. Tijdens de katageen fase wordt celdeling onderaan de haarschacht stopgezet en de haarschacht wordt volledig gekeratiniseerd. De haarbol wordt afgebroken en de haarzak wordt korter.[5] De katageen fase gaat van start op het moment dat de expressie van anageen handhavende factoren daalt. Deze factoren zijn de insulin-like growth factor-1 (IGF-1), basal fibroblast growth factor (bFGF) en vascular endothelial growth factor (VEGF). Een stijging van cytokine expressie is ook waar te nemen, welke leidt tot apoptose. Het gaat hierbij om transforming growth factor bèta 1 (TGFß 1), interleukine-1alfa (IL-1α) en tumor necrose factor alfa (TNF-α). [6] Daarbij blijkt dat fibroblast growth factor 5(FGF-5) een grote rol speelt tijdens de katageen fase. FGF-5 komt namelijk in hoge concentraties voor tijdens de late anageen fase. Het ontbreken van FGF-5 tijdens deze fase zorgt voor een verlengde anageenfase. Genoemde factoren (IGF-1, bFGF, VEGF, TGFß 1, IL-1α en TNF-α) hebben een supportief invloed op de FGF-5 expressie. Echter, het is vooralsnog niet duidelijk hoe deze invloeden exact gereguleerd worden. Ook is de rol van FGF-5 niet nader onderzocht en zijn de beschreven observaties alleen nog bij muizen gedaan.[7] Na de overgangsfase vindt de rustfase plaats (telogeen fase) waarin de haarschaft compleet is gestopt met groeien en zich helemaal bovenaan de haarzak bevindt. Op elk moment kunnen haren uitvallen en nieuwe haren voor in de plek groeien. [5]
2.3 Conclusie
Haar bestaat uit verhoornde dode cellen en zwavelrijke eiwitten die keratine genoemd worden. De haarschacht bestaat uit 3 lagen en bevindt zich in haarfollikels (haarzakjes). Haarzakjes staan aan de basis van haargroei en tevens vinden hier processen plaats die ervoor zorgen dat haar gepigmenteerd wordt en gekeratiniseerd wordt. Ook speelt de haarfollikel een rol bij geneesmiddelopname van het haar. Er kan dus verwacht worden dat in deze zakjes cruciale processen plaatsvinden, die ertoe leiden dat haar groeit of stopt met groeien en uitvalt. Daarnaast oefenen androgenen een groot invloed uit op de haarzakken. Deze kunnen onder invloed van deze hormonen ervoor zorgen dat vellusharen omgezet worden in terminaal haar of andersom. Kaalheid bij mannen zou men derhalve niet moeten beschouwen als een ziekte, maar een conditie waarbij haarzakjes vellusharen gaat produceren in plaats van terminaal haar. Voor het gemak wordt in deze scriptie gesproken van een aandoening.
Geschreven door: Dhr. W.H. Man BSc. (Universiteit Utrecht, Farmaceutische Wetenschappen)
Referentielijst:
4. Marieb, E.N. and K. Hoehn, Human anatomy & physiology. 7th ed. / Elaine N. Marieb, Katja Hoehn. ed. 2007, San Francisco ; London: Pearson Benjamin Cummings. xxvii, 1159 p.
5. Harkey, M.R., Anatomy and physiology of hair. Forensic Sci Int, 1993. 63(1-3): p. 9-18.
6. Sinclair, R.D. and R.P. Dawber, Androgenetic alopecia in men and women. Clin Dermatol, 2001. 19(2): p. 167-78.
7. Stenn, K.S. and R. Paus, Controls of hair follicle cycling. Physiol Rev, 2001. 81(1): p. 449-494.