Hårtab

Stamceller gir deg håret tilbake

Har du for lite hår? Eller for mye? De små utvekstene på hodet og kroppen volder de fleste av oss problemer – uansett om de er der eller ikke. Men nå er forskerne klare til å redde håret ditt ved hjelp av 3D-printere, lasere og stamceller.

Har du for lite hår? Eller for mye? De små utvekstene på hodet og kroppen volder de fleste av oss problemer – uansett om de er der eller ikke. Men nå er forskerne klare til å redde håret ditt ved hjelp av 3D-printere, lasere og stamceller.

Shutterstock

Et enkelt hår omgitt av begeistrede forskere. Det lille håret er slett ikke et imponerende syn – og det har ikke noe potensial til å behandle livstruende sykdommer – men det er likevel et gigantisk gjennombrudd som er verdt milliarder.

De begeistrede forskerne står i et laboratorium ved Columbia University i USA, og de har akkurat skapt kunstig hud og kunstig hår som kan transplanteres til mennesker.

Dyrkning af kunstigt hår i hudcelle klump

Forskere fra Columbia University har dyrket kunstige hår i en klump av hudceller. Da klumpen ble transplantert til en mus, vokste hårene videre.

© Hasan Erbil Abaci et al.

Hår er ikke livsviktig for oss, men vi bruker på verdensplan hundrevis av milliarder kroner på å pleie hår, fjerne hår og få mer hår.

Mer enn halvparten av alle menn og en fjerdedel av alle kvinner har mistet en del av håret på hodet når de når 50 år – ofte med usikkerhet og depresjon som konsekvenser.

Samtidig fjerner over 80 prosent av både menn og kvinner aktivt hår fra kroppen.

Hår er tett knyttet til vår personlige trivsel, og forskere fra hele verden jobber knallhardt for å løse hårproblemene våre.

Gjennombruddet ved Columbia University er bare ett av mange de siste årene. Med et arsenal av lasere, stamceller og 3D-printere er vitenskapen nå klar til å gi oss alle en god hårdag.

Håret vokser 36 meter om dagen

Hår er en viktig del av livet – men det er dødt. Den delen som stikker ut av huden, består av døde celler som først og fremst består av proteinet keratin. 85 prosent av håret er keratin, og resten er primært vann, mineraler og melanin.

Sistnevnte spiller en stor rolle for utseendet. Stoffet melanin finnes i to typer: eumelanin og feomelanin.

Har du mye eumelanin, er håret brunt eller svart, har du mye feomelanin, er håret rødt, og har du lite av begge deler, er håret lyst.

Hårene på hodet ditt har en utløpsdato. I omkring fem år vokser det for fullt takket være stamceller dypt nede i huden din. Men så stopper framgangen plutselig.

Hårvækst
© Shutterstock & Malene Vinther

1. Stamceller bygger håret fra bunnen

Hårvekst begynner med at en gruppe stamceller (gule) beveger seg fra siden til bunnen av hårsekken. Her sitter den såkalte hårpapillen, der blodkar (røde og blå) leverer oksygen og næring til cellene. Stamcellene utvikler seg til hårceller og deler seg igjen og igjen, slik at håret vokser opp og ut av huden.

Hårvækst ophører
© Shutterstock & Malene Vinther

2. Håret mister forsyningen av oksygen og næring

Etter tre–fem år svinner hårsekken og hårpapillen inn, slik at håret ikke lenger får oksygen og næring til å vokse. Veksten opphører helt, og hårstrået forblir den samme lengden i omkring to–tre uker. Om lag tre prosent av hårsekkene på hodet er på dette stadiet.

Hårsækken begynder forfra
© Shutterstock & Malene Vinther

3. Hårsekk kaster ut håret og begynner forfra

Til slutt løsner håret og kan falle ut når som helst. Femti prosent av hårsekkene befinner seg i denne fasen, og derfor mister hodet om lag 100 hår om dagen. Etter tre–fire måneder våkner hårsekkens stamceller igjen og får kontakt med blodet, slik at et nytt hår kan vokse fram.

Under huden er håret i live. Hvert hår sitter i en avlang lomme i huden kalt en hårsekk, og ved roten av håret sitter en liten klump av celler – den såkalte hårpapillen.

Her er håret forbundet med små blodkar som leverer oksygen og næring. I hårpapillen utvikler stamceller seg til hårceller, de deler seg og skyver hele håret oppover underveis.

Håret vokser altså nedenfra. Når nye hårceller etter hvert skyves oppover av enda nyere celler, mister de kontakten med blodet og dør.

Hver enkelt hårsekk gjennomgår en spesiell syklus igjen og igjen gjennom hele livet. Syklusen har tre faser: en vekstfase, en overgangsfase og en hvilefase.

I den første fasen vokser håret, og i den siste faller det ut. Og så begynner alt sammen forfra. Opp mot 90 prosent av hodebunnens om lag 100 000 hårsekker befinner seg i vekstfasen.

Hver av disse hårsekkene produserer om lag 0,4 millimeter hår om dagen. Til sammen vokser håret på hodet altså med om lag 36 meter hver eneste dag – og 13 kilometer i året.

Elektrisk støt avliver hårsekker

Det meste av hårveksten foregår på hodet – men kroppen din er også hårete. Med fem millioner hårsekker på kroppen har du like mange hår som en gorilla.

De eneste stedene som er helt uten hår, er håndflatene, fotsålene, leppene og noen områder på kjønnsorganene. Kroppens hår er ofte små eller lyse, men ikke alltid – og en tydelig kroppsbehåring kan volde store problemer.

I en amerikansk studie følte 55 prosent av mennene skam over kroppsbehåringen. Og en engelsk studie avslørte at om lag 90 prosent av unge kvinner fjerner alt hår fra bein og armhuler.

Effektiv hårfjerning er imidlertid en komplisert vitenskap. Barbering og klipping varer bare en dag eller to før hårene igjen stritter fram.

Pinsett og voksbehandlinger holder håret vekk i lengre tid fordi hårroten rives opp, men hårsekker gjendanner typisk et nytt hår i løpet av to–fire uker.

Hår under mikroskop

Under mikroskopet ses de overlappende døde cellene som ligger ytterst på håret.

© Shutterstock

Kremer med legemiddelet eflornithin kan til en viss grad bremse hårveksten, og behandlingen brukes blant annet av kvinner med hirsutisme – en tilstand som rammer 5–15 prosent av kvinner og forårsaker økt hårvekst i for eksempel ansiktet. Men eflornithin kan forårsake utslett og andre bivirkninger, så det er ikke ideelt.

De mest potente våpnene i kampen mot håret er kanskje elektrolyse og lasere, som ødelegger hårsekkene. Ved elektrolyse settes det inn det nåler i hårsekkene.

Nålene sender ut en elektrisk strøm ved lav strømstyrke som skader hårsekkene og forhindrer hårvekst. Laserbehandling sender i stedet intense lysbølger inn i hårsekkene.

Lyset absorberes av melanin i håret, som varmes opp helt til hårsekkens stamceller dør. Som regel varer resultatene imidlertid bare i noen få måneder før hårsekken kommer seg, og selv om de gjenoppståtte hårene er tynnere enn opprinnelig, er flere behandlinger som regel nødvendig.

Både elektrolyse og lasere kan dessuten medføre bivirkninger, for eksempel hudirritasjon eller arr, så jakten på det perfekte våpenet mot uønsket hår er ikke over.

Kirurger flytter rundt på hår

De siste årenes største framskritt innen forskningen på hår gjør ikke så mye med kampen mot uønsket hår. I stedet er de gode nyheter for dem som sliter med det motsatte problemet: for lite hår.

Både menn og kvinner kan mistet en del av hårprakten på hodet, og for noen begynner utviklingen allerede før de fyller 20 år.

Hos menn er første tegn som regel høye viker etterfulgt av enkelte skallede områder som for eksempel månen på toppen av hodet – før issen ender opp helt skallet. Hos kvinner foregår hårtapet typisk som en gradvis uttynning av hår.

En av hovedårsakene til at håret tynnes ut med alderen, er at hårsekkene blir mer følsomme overfor mannlige kjønnshormoner, særlig dihydrotestosteron.

Hormonet binder seg til celler i hårpapillen og setter gang i en innskrumpingsprosess av hårsekkene, slik at hårene faller ut og det ikke lenger kan produseres nye hår.

Ingeniører utvikler mikroskopiske hår som gjør roboter følsomme, biologer teller hår på havotere, og paleontologer finner fossile hår i 250 millioner år gammel avføring. Vi har spurt redaksjonen om vitenskapens morsomste fakta om hår.

©

Morten Poulsen - Ekspert på zoologi

Havoteren har den tetteste pelsen av alle dyr. Hver kvadratcentimeter hud er dekket med 140 000 hårsekker, noe som gjør pelsen 100 prosent vanntett. Til sammenligning har mennesker omkring 100 hårsekker per kvadratcentimeter.

©

Karen Grubbe - Astronomi­entusiast

Svarte hull – ekstremt massive objekter i rommet – sender ifølge en banebrytende teori ut energiløse partikler som astrofysikerne kaller for hår.

©

Christian Juul - Paleontologientusiast

Hår er et av pattedyrenes mest karakteristiske trekk – men hår dukket opp minst 50 millioner år før de første pattedyrene levde. Det eldste håret forskerne kjenner, er 250 millioner år gammelt og ble funnet i fossil avføring fra et rovdyr.

©

Esben Schouboe - Teknologiens Største fan

Kinesiske forskere vil gjøre roboter like fintfølende som oss. Derfor har de skapt bitte små kunstige hår med sensorer som merker omgivelsene, akkurat som håret vårt.

©

Nanna Vium - Medisinnerd

Genetikere har avslørt at formen på håret vårt avgjøres i et samspill mellom mange ulike gener. For eksempel kan bestemte mutasjoner gjøre hårveksten i den enkelte hårsekken asymmetrisk, slik at håret blir krøllete.

Et vanlig middel for å bekjempe skallethet er minoxidil. Stoffet skrubbes rett inn i hodebunnen for å stimulere hårvekst.

Det ble opprinnelig utviklet som et middel mot økt blodtrykk, men da pasienter opplevde at de plutselig fikk hår på områder der det ble påført, ble det i stedet innført som middel mot hårtap.

Minoxidil virker ved å øke blodtilførselen til hårsekkene, men det er ikke effektivt for alle, og selv hos de som opplever fornyet hårvekst, er den slett ikke hele hårprakten som gjenoppstår – bare noen enkelte fine hår.

Typisk krever det minimum to månedenes bruk før tegn på nye hår viser seg. Og opphører inntaket av minoxidil, stopper også hårveksten.

Bruken kan føre til ubehagelige bivirkninger, og brukere risikerer at håret vokser voldsomt på uhensiktsmessige steder som kinn og panne. Derfor velger mange en helt annen type behandling: hårtransplantasjon.

Det innebærer at det opereres inn funksjonelle hårsekker i områder der håret mangler. Kirurgene overfører hårsekker fra et hårete område – typisk på bakhodet – som er resistent overfor effektene av dihydrotestosteron, til det skallede området.

Det samlede antallet hår på hodet stiger derfor ikke – hårene flyttes bare rundt. Behandlingen er ikke optimal, og derfor har forskerne lenge vært på jakt etter et alternativ.

Et gjennombrudd på et amerikansk universitet ser nå ut til endelig å levere en effektiv løsning.

3D-printer utformer hårsekker

Produksjon av nye hårsekker fra bunnen er den hellige gral innen utviklingen av nye behandlinger mot hårtap. Dessverre har det vist seg å være ekstremt komplisert.

Forsøk på dyr ga forskere store forhåpninger, da de avslørte at celler fra hårpapillen, som sitter i bunnen av hårsekken, kan stimulere dannelsen av nye hårsekker.

Men av ukjente årsaker fungerer prosessen annerledes i mennesker, og begeistringen falt derfor raskt igjen. Hos oss må cellene først samles i en korrekt tredimensjonal struktur før det blir nye hårsekker av det.

Tidligere studier har vist at cellenes genaktivitet endrer seg når de tas ut av sine normale tredimensjonale miljøer i hodebunnen og flyttes til todimensjonale forhold i laboratoriet.

Her oppløses cellenes samlede struktur, og de glir bare sammen med omgivelsene.

En 3D-printet støpeform, en gelé av hud og en masse stamceller – det er oppskriften på kunstig hår som skal transplanteres til folk med hårtap.

3D printer laver støbeform
© Shutterstock & Malene Vinther

1. 3D-printer lager stikkende støpeformer

En 3D-printer danner en støpeform av plast. Formen har lange rekker av tynne stolper med samme diameter som hårsekker, det vil si om lag en halv millimeter. Forskerne kan imidlertid lett printe ulike varianter av støpeformen, så de kan variere tykkelsen av stolpene og avstanden mellom dem.

© Shutterstock & Malene Vinther

2. Gelé av hudceller herder rundt formen

Støpeformen legges med stolpene nedover i en geléaktig oppløsning som inneholder bindevevsproteinet kollagen og hudceller som kalles fibroblaster. Geleen størkner til samme fasthet som hud. Formen fjernes og etterlater hull i geleen som har samme dybde og tykkelse som hårsekker.

© Shutterstock & Malene Vinther

3. Hårceller tilsettes i uthulingene

I hullene tilsetter forskerne celler fra en person som trenger nytt hår. Først celler fra den såkalte hårpapillen som sitter nederst i hårsekker, så hårstamceller og endelig celler som skal produsere hårets keratin. Forskerne tilsetter stoffer, som fremmer hårets vekst, og etter tre uker vokser håret fram.

For å omgå problemet og sikre de helt riktige forholdene for cellene fant forskere fra Columbia University i USA fram en 3D-printer. Printeren ble satt til å lage en støpeform i plast med lange, tynne utstikkere.

Formen ble senket ned i en flytende oppløsning av hudceller, som deretter herdet. Da formen ble tatt opp av hudcellene, etterlot utstikkerne rekker av dype, tynne lommer som til forveksling minnet om hårsekker.

Forskerne plasserte deretter celler fra et menneskes hårsekk i bunnen av lommene. Cellene ble tilsatt en rekke stoffer til å stimulere vekst, blant annet såkalte JAK-blokkere, som nylig har vist seg å spille en avgjørende rolle for hårvekst.

Og etter tre ukers venting strittet et spinkelt hår plutselig fram – til stor begeistring i laboratoriet.

Forskerne kunne dyrke blodkar omkring de kunstige hårsekkene og deretter transplantere hårsekkene til mus, og prosessen kan kanskje snart testes på mennesker. Metoden er et gjennombrudd – men den kan bli passert av en annen teknikk.

VIDEO: Forsker viser fram kunstig hår

Forskere omstarter fosterstadiet

Alle de hårsekkene vi har gjennom livet, blir skapt mens vi ligger i mor liv. De blir dannet via en kompleks serie av molekylære signaler i hudceller som kalles fibroblaster og i keratinproduserende celler.

En gruppe gener som kalles pinnsvin-gener spiller en viktig rolle i signaliseringen, og disse genene blir mer eller mindre skrudd av etter fødselen, ettersom aktiviteten lett kan lede til utvikling av svulster. Derfor mister hudcellene evnen til å danne nye hårsekker når vi blir født.

En forskergruppe fra Karolinska Institutet i Sverige har nå klart å reaktivere pinnsvin-signalene i hudcellene hos mus og dermed danne nye hårsekker. I motsetning til metoden ved Columbia University skaper denne metoden altså nye hårsekker rett i huden uten behov for en transplantasjon.

Ulempen er at musene – som forventet – utviklet kreftsvulster på grunn av signalene. Problemet ble imidlertid løst ved samtidig å behandle musene med stoffet vismodegib, som blokkerer de farlige signalene.

Stoffet stoppet veksten av svulster uten å påvirke de nye hårsekkene negativt. Forskerne fortsetter nå arbeidet for å finne den mest optimale metoden til bruk i mennesker, slik at risikoen for svulster og andre alvorlige bivirkninger elimineres.

Stress gjemmer seg i håret

Mens vi venter på kuren mot hårtap, finner forskerne hele tiden nye måter å utnytte det håret vi har tilbake på hodet, og de har oppdaget at et enkelt hår kan levere ekstremt verdifull informasjon om en persons helse.

Håret forteller blant annet om betennelsesstoffer, giftstoffer, tungmetaller og mangel på viktige næringsstoffer. Forskerne kan dessuten, ved hjelp av røntgenbilder av et hårstrå, avsløre tegn på brystkreft, fordi kreften påvirker hårets vekst.

Metoden er fortsatt ikke pålitelig nok til å bli brukt alene, men den er et veldig viktig verktøy som kan brukes sammen med andre tester.

Hyperaktive gener i hjernen kan gi deg psykiske lidelser, men forskerne trenger ikke å bore inn til hjernen for å avsløre de skadelige genene. De kan nøye seg med å trekke ut et av hårene dine.

Hjernecelle og genet MPST
© Shutterstock & Malene Vinther

Hyperaktivt gen skader celler

aktivt i schizofrenes hjerneceller. Genet koder for et enzym (gult) som er med på å danne stoffet hydrogensulfid (blått), og schizofrene danner derfor store mengder av dette stoffet. Hydrogensulfid er en antioksidant og beskytter normalt cellene mot stress og betennelse, men i store mengder er det skadelig.

Hjernecelle mister antenner
© Shutterstock & Malene Vinther

Hjerneceller mister antenner

Hydrogensulfid hemmer energiproduksjonen i cellens mitokondrier (hvite) og senker antallet av de utløperne på cellen som tar imot signaler fra andre nerveceller. Resultatet er blant annet problemer med å håndtere sanseinntrykk og andre symptomer forbundet med schizofreni.

Hår sladrer om hyperaktivt gen
© Shutterstock & Malene Vinther

Hår forteller om hyperaktivt gen

MPST-genet er ikke bare overaktivt i de schizofrenes hjernecellene, men også i hårets stamceller. Genet blir her i stort omfang oversatt til såkalt RNA, som deretter fungerer som arbeidstegning for produksjon av MPST-enzymet (gult). Schizofrenes hår inneholder derfor høye nivåer av både RNA-et og enzymet, og ved å måle mengden av disse stoffene kan forskerne vurdere risikoen for schizofreni.

Fordelen ved å bruke hår til diagnose er særlig at håret gir et bedre overblikk enn blant annet blod kan. En blodprøve avslører for eksempel kroppens innhold av stresshormoner her og nå, mens et hår inneholder informasjon om stressnivået over flere måneder.

I en nederlandsk studie kom forskere fram til at et høyt innhold av stresshormonet kortisol i håret er forbundet med økt risiko for hjerte-kar-sykdommer og type 2-diabetes. Risikoen for hjerte-kar-sykdom har dessuten vist seg å være avhengig av mengden av hår på hodet.

En stor analyse, som omfattet nesten 40 000 menn, avslørte at skallede menn har opp mot 70 prosent høyere risiko for hjerte-kar-sykdom enn menn med full hårmanke.

For noen få tiår siden ville ingen ha forventet at håret vårt – enkle strå av døde celler og keratin – kunne bli en endeløs kilde til kunnskap om helsen vår, eller for den saks skyld at forskere, som for eksempel de som arbeider ved laboratoriet ved Columbia University i USA, en dag ville feire fødselen av et enkelt unnselig hår i en petriskål.