Keratyna

Co to jest keratyna i dlaczego jest tak wyjątkowym białkiem?

Keratyna to białko strukturalne tworzące zewnętrzne warstwy skóry, włosy, paznokcie, a u zwierząt – kopyta, rogi i pióra. Jej niezwykła wytrzymałość mechaniczna i odporność chemiczna wynikają z budowy: łańcuchy peptydowe o masie cząsteczkowej 25 000–28 000 Da są połączone licznymi mostkami dwusiarczkowymi (wiązania S–S), tworzonymi przez aminokwas cystynę, która może stanowić nawet 24% wszystkich aminokwasów keratyny¹. Dzięki temu białko jest całkowicie nierozpuszczalne w zimnej i gorącej wodzie, odporne na działanie kwasów, zasad, rozpuszczalników i enzymów proteolitycznych¹⁸.

Keratyna pochłania też wodę – włókna keratynowe mogą wiązać około 16% swojej masy w wodzie, co powoduje wydłużenie włókna o 10–12%⁹. To dlatego wilgotność powietrza tak bardzo wpływa na zachowanie włosów. Oprócz mostków dwusiarczkowych strukturę stabilizują wiązania wodorowe między grupami karbonylowymi i iminowymi łańcuchów peptydowych – ogrzewanie do ok. 90°C w wodzie zrywa te wiązania niekowalencyjne i powoduje nieodwracalne skurczenie włókna, choć mostki dwusiarczkowe pozostają nienaruszone¹⁰.

W organizmie człowieka keratyna pełni przede wszystkim rolę mechaniczną – chroni tkanki przed uszkodzeniami fizycznymi i chemicznymi. Najnowsze badania sugerują jednak, że niektóre rodzaje keratyny mogą odgrywać rolę w regulacji reakcji zapalnych: keratyna 16 (K16) działa jak „hamulec” dla sygnałów zapalnych w skórze – jej utrata lub mutacja prowadzi do nadmiernej aktywności interferonów typu I i nasilonego stanu zapalnego, co obserwuje się m.in. w rzadkiej chorobie genetycznej zwanej pachyonychią wrodzoną¹¹. To odkrycie pozostaje jednak na etapie badań przedklinicznych.

Jak działają kosmetyczne kuracje keratynowe i szampony z keraty­ną?

Preparaty kosmetyczne z keraty­ną dzielą się na dwa główne typy: produkty do codziennej pielęgnacji (szampony, odżywki) zawierające hydrolizowaną keraty­nę oraz profesjonalne kuracje wygładzające wykonywane w salonach fryzjerskich.

Hydrolizowana keratyna to białko rozbite na małe fragmenty peptydowe, które są wystarczająco małe, by przeniknąć przez łuskę włosa do jego korówki. Tam tymczasowo uzupełniają utracone białko i poprawiają zatrzymywanie wilgoci². Badania wskazują, że regularne stosowanie szamponów i odżywek z hydrolizowaną keraty­ną może zwiększać wytrzymałość mechaniczną włosa, jego połysk i miękkość². Niektóre dane sugerują poprawę wytrzymałości na zerwanie nawet o 40% w przypadku cząstek na bazie keratyny¹², choć wyniki między badaniami są niejednolite – w jednym przeglądzie danych stwierdzono, że błędy statystyczne były większe niż obserwowane różnice, a efekt netto zależał mocno od stanu wyjściowego włosa¹³.

Chemiczna trwałość ondulacji (trwałej) opiera się na podobnym mechanizmie, lecz w odwrotnym kierunku: środki redukujące (np. tioglikol) zrywają mostki dwusiarczkowe (S–S → –SH), co pozwala zmienić kształt włosa; następnie utlenianie (tlenem z powietrza lub utleniaczem) odtwarza wiązania –SH → –S–S– w nowej konfiguracji¹⁶.

Czy suplementy doustne z keraty­ną działają?

Dowody na skuteczność doustnych suplementów keratyny są bardzo skromne. Jedno randomizowane badanie oceniało wpływ przewlekłej suplementacji rozpuszczalną keraty­ną u aktywnych fizycznie osób – wykazało skromną poprawę beztłuszczowej masy ciała i wydolności w jeździe na rowerze bez działań niepożądanych⁴. Nie ma natomiast badań klinicznych potwierdzających, że doustna keratyna wzmacnia włosy³. Warto pamiętać, że keratyna jest odporna na enzymy trawienne, więc jej wchłanianie z przewodu pokarmowego jako kompletnego białka jest wątpliwe – organizm rozkłada ją do aminokwasów, które następnie sam wbudowuje w tworzone białka.

Keratyna w medycynie – potencjał i badania

Poza kosmetologią keratyna jest badana jako biomateriał medyczny. W badaniach laboratoryjnych i na modelach zwierzęcych wykazuje zdolność do wspierania adhezji komórek, ich proliferacji i regeneracji tkanek¹⁷. Szczególnie obiecujące są wyniki dotyczące regeneracji błony śluzowej jamy ustnej: w badaniach in vitro keratyna w stężeniu 5 mg/ml przyspieszała zamykanie ran przez ludzkie keratynocyty jamy ustnej i zwiększała proliferację fibroblastów dziąsłowych, bez efektu cytotoksycznego¹⁸¹⁹.

W badaniu na myszach pojedyncze śródskórne wstrzyknięcie keratyny ludzkiej (w stężeniu 0,5–1,0% w/v) stymulowało wzrost włosów porównywalny z 28-dniowym stosowaniem minoksydylu miejscowo²⁰. Mechanizm polega na tym, że keratyna uwalniana z apoptotycznych komórek pochewki zewnętrznej mieszka włosowego pobudza kondensację komórek brodawki skórnej i tworzenie zawiązka włosa²¹. Są to jednak wyłącznie wyniki przedkliniczne – nie wiadomo, czy efekt ten wystąpi u ludzi.

Formaldehyd w kuracjach keratynowych – realne zagrożenie

Największe ryzyko zdrowotne związane z keraty­ną nie pochodzi z samego białka, lecz z substancji dodawanych do kuracji salonowych. Wiele preparatów zawiera formaldehyd lub jego pochodne (formalinę, glikol metylenowy), które pod wpływem wysokiej temperatury prasowania tworzą kowalencyjne wiązania sieciujące z keraty­ną włosa²⁴. Formaldehyd jest substancją rakotwórczą – długotrwała ekspozycja wiąże się ze zwiększonym ryzykiem nowotworów²⁵.

Skala problemu jest poważna: w badaniu przekrojowym z 2014 r. sześć na siedem popularnych brazylijskich kuracji keratynowych zawierało formaldehyd w stężeniu przekraczającym dopuszczalny poziom ekspozycji ponad pięciokrotnie⁵. Formaldehyd jest substancją objętą ograniczeniami regulacyjnymi w Wielkiej Brytanii i innych krajach ze względu na działanie rakotwórcze⁶.

Produkty reklamowane jako „bezformaldehydowe” nie są wolne od ryzyka. Mogą zawierać kwas glioksalowy, glioksyloilokarbokcysteinę, cyklopentasiloksan, dimetikon lub fenylotrimethikon – niektóre z tych substancji również uwalniają toksyczne związki po podgrzaniu do wysokiej temperatury²⁶. Trwają badania kliniczne nad bezpiecznymi keraty­nowymi preparatami prostującymi niezawierającymi formaldehydu (tzw. SKT – safe keratin treatments)²⁷.

Kiedy skontaktować się z lekarzem?

Keratyna stosowana zewnętrznie w produktach codziennej pielęgnacji jest generalnie bezpieczna. Jednak salonowe kuracje keratynowe wiążą się z ekspozycją na substancje chemiczne, które mogą wymagać konsultacji lekarskiej lub całkowitego unikania zabiegu.

Skontaktuj się z lekarzem lub zrezygnuj z kuracji keratynowej, jeśli:

• jesteś w ciąży lub karmisz piersią – kuracje salonowe z formaldehydem lub jego pochodnymi są przeciwwskazane²⁸;
• cierpisz na astmę, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) lub inne choroby układu oddechowego – inhalacja oparów formaldehydu lub innych lotnych związków może wywołać napad lub zaostrzenie⁷;
• po zabiegu w salonie wystąpią u ciebie: ból w klatce piersiowej, kaszel, podrażnienie oczu, nudności, wymioty, wysypka skórna lub duszność – to objawy mogące wskazywać na ekspozycję na formaldehyd i wymagają pilnej oceny lekarskiej⁷²⁵;
• zauważysz nasilone wypadanie włosów po kuracji keratynowej (tzw. telogen effluvium) – choć jest to zazwyczaj przejściowe, warto skonsultować się z dermatologiem lub trychologiem²⁹;
• masz choroby wątroby lub nerek – metabolizm substancji chemicznych zawartych w preparatach keratynowych może być zaburzony.

Jeśli regularnie korzystasz z salonowych kuracji keratynowych i zauważasz nawracające objawy ze strony dróg oddechowych lub skóry, porozmawiaj z lekarzem o ewentualnej ekspozycji zawodowej lub przewlekłej. Produkty do codziennej pielęgnacji z hydrolizowaną keraty­ną możesz stosować samodzielnie, jednak przy jakichkolwiek wątpliwościach dotyczących stanu włosów lub skóry głowy najlepiej skonsultować się z dermatologiem.