يتكون 95% من الشعر من الكيراتين،
مما يمنحه خصائص مقاومة للماء.
الكيراتين Keratin بروتين يضفي قوة على العديد من أنسجة الجسم الخارجية الصلبة والرخوة. يوجد الكيراتين غالباً في الشعر والأظافر والطبقة الخارجية من الجلد، لكنه يوجد أيضاً في العديد من الغدد والأعضاء الأخرى. جزيء الكيراتين أقوى بكثير من الجزيئات الأخرى في الجسم، كما أنه أشد مقاومة للتمزق والخدش. وكذلك، فالكيراتين مقاوم للماء ولا يذوب بفعل الأحماض أو القلويات أو معظم المواد الكيميائية الطبيعية في الجسم.
ينتج جسمك الكيراتين بنفسه، لكنه يعتمد على تناول ما يكفي من البروتينات كجزء من طعامك. إذا لم تكن تأكل ما يكفي، سيجد جسمك صعوبة في توفير إمدادات كافية من الكيراتين وقد تعاني أظافراً هشة وشعراً خفيفا، وجلدا جافا أو متقشرا. يحافظ الكيراتين على ارتباط خلايا الجلد التي تُعد بالملايين وتعمل معاً كأكبر عضو في الجسم. ولتحقيق ذلك، تشكل البروتينات جدائل طويلة بداخل الخلايا، والتي تلتصق ببعضها البعض لتشكل درعاً جلدية قوية.
الشكلان الرئيسيان للكيراتين هما الكيراتين ألفا Alpha-Keratin والكيراتين بيتا Beta-Keratin. تنتج الثدييات عادة بنى مؤلفة من الكيراتين ألفا، وتنتج الطيور والزواحف الشكل الآخر من الكيراتين. تتسم بنية جزيئات الكيراتين الثديية بالتوائها في صورة ملف Coil، في حينمن أن الكيراتين بيتا يكون على شكل صفائح مكدسة على بعضها Stacked Sheets. على عكس البنى الكيراتينية في الشعر والأظافر والجلد في جسم الإنسان، ينتج الكيراتين بيتا الحراشف والريش والمناقير والمخالب. وتستفيد الزواحف، مثلاً، من الصلابة التي يوفرها الكيراتين لجلودها.
يوجد الكيراتين في مجموعة متنوعة من الأنسجة، فهو يوفر المرونة للشعر والصلابة للأظافر. لأداء وظائف مختلفة، هناك 54 شكلاً مختلفاً من هذا البروتين، والتي يمكن تصنيفها إلى نوعين. تتألف الكيراتينات من النوع الأول في معظمها من بروتينات حمضية ومنخفضة الوزن، ويوجد 17 من هذا النوع في خلايا الجلد، في حين يُنتج 11 منها في الشعر. تتسم الكيراتينات من النوع الثاني عموماً بكونها بنى أكبر. يعمل 20 من هذا النوع في سيتوبلازم Cytoplasm الخلايا الظهارية Epithelial Cells – أي السائل الجيلاتيني الموجود بداخل خلايا الجلد. وتوجد الستة المتبقية في بصيلات الشعر Hair Follicles. وعلى الرغم من أن النوع الأول يحمي الخلايا من القوى الداخلية، فإن الكيراتينات من النوع الثاني تدعم الخلايا من الضغوط الخارجية، مثل الخدوش والبرد والحرارة المفرطين.
داخل جديلة من الشعر
كيف يعبأ هذا البروتين في حزم لتحقيق قوة هرمية
1 الأدمة Cuticle
تبدو الطبقة الخارجية من الشعر وكأنها حراشف مكبّرة. وهي طبقات صلبة من الخلايا الكيراتينية، والتي تعمل كدرع وقائية.
2 القشرة Cortex
القشرة هي الجسم الرئيسي للشعرة، وتزداد قوتها بفعل الطبقات المتراكمة. ترتبط خيوط الكيراتين الطويلة ببعضها البعض بروابط ثنائية الكبريتيد وروابط هيدروجينية.
3 لييفة ماكروية Macrofibril
تتكون هذه الحزم السميكة من وحدات متعددة من الكيراتين المتشابك لجعل الشعر أكثر صلابة.
4 لييفة ميكروية Microfibril
تكوّن جزيئات الكيراتين المعبأة بإحكام هذه حزماً صغيرة لزيادة متانة الشعر.
5 الكيراتين Keratin
تنتشر خيوط الكيراتين بطول عرض الشعرة. وتلتف مكوّنة ملفاً يسمى اللولب Helix لمزيد من القوة.
5 حقائق عن اضطرابات الكيراتين
1 انحلال البشرة الفقاعي Epidermolysis Bullosa (Eb)
بسبب طفرات في البروتينات، بما في ذلك الكيراتين، يمنح هذا الاضطراب الوراثي المصابين بشرة هشة وسهلة التقرح.
2 السُماك Ichthyosis
تحدث هذه الحالة بسبب الإنتاج المفرط للكيراتين. تتراكم الخلايا الجلدية وتخلق مظهراً متقشراً على الجسم.
3 ثِخن الأظفار الخلقي Pachyonychia Congenita
يفقد الكيراتين بنيته القوية وشبكته من الخيوط. تنمو الأظافر لتصبح سميكة جداً وتتشكل مسامير القدم المؤلمة على باطن القدمين.
4 متلازمة الشعر الأجعد Curly Hair Syndrome
لا يستطيع الكيراتين الموجود في شعر الإنسان على الحفاظ على مرونته وشكله القوي. ونتيجة لذلك، يشكل الشعر تجعّدات ضيقة جدا.
5 ورم الكيسي الدهني المتعدد Steatocystoma Multiplex
تشمل أعراض هذا الاضطراب الوراثي وجود أكياس متعددة في الجلد. يتأثر جين الكيراتين 17، مما يمنع تكوّن شبكة الخلايا الجلدية القوية ويغير نمو خلايا الغدد الجلدية.
