News

Graue Haare: H2O2 hemmt Bildung von Melanin

Graue oder weiße Haare entstehen mit zunehmenden Lebensjahren durch einen ganz natürlichen Alterungsprozess, bei dem weniger Farbpigmente gebildet werden. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der University of Bradford in Großbritannien haben nun das Geheimnis um die Grau- oder auch Weißfärbung der Haare im Alter gelüftet. Demnach sind Sauerstoffradikale maßgeblich an dem Verlust der Haarfarbe beteiligt. "Ausgangspunkt des gesamten Prozesses ist Wasserstoffperoxid, das wir auch als Bleichmittel kennen", erklärt Univ.-Prof. Dr. Heinz Decker vom Institut für Biophysik der Universität Mainz. "Bei zunehmendem Alter wird es in den Haaren vermehrt gebildet und verhindert schlussendlich die Herstellung des Farbpigments Melanin." Den molekularen Mechanismus dieses Prozesses haben die Mainzer Biophysiker zusammen mit den Dermatologen aus Bradford erstmals genau aufgeschlüsselt und in dem Fachjournal The FASEB Journal veröffentlicht. Wasserstoffperoxid - oder H2O2 in der chemischen Bezeichnung - entsteht beim Stoffwechsel überall im menschlichen Körper in kleinen Mengen, so auch im Haar. Mit dem Alter nimmt die Menge jedoch zu, weil der Körper mit dem Abbau von Wasserstoffperoxid in die beiden Bestandteile Wasser und Sauerstoff nicht mehr nachkommt. In ihrer Arbeit haben die Wissenschaftler gezeigt, dass ein dafür verantwortliches Enzym namens Katalse, das normalerweise Wasserstoffperoxid neutralisiert, in den Zellen nur noch in sehr geringer Konzentration vorkommt. Dies hat dramatische Konsequenzen. Wasserstoffperoxid greift das Enzym Tyrosinase an und oxidiert dabei einen bestimmten Baustein, nämlich die Aminosäure Methionin. "Durch diesen Oxidationsvorgang wird die Funktion des Enzyms Tyrosinase so stark beeinträchtigt, dass es kein Melanin mehr bilden kann. Wir kennen jetzt die genaue Molekulardynamik, die diesem Vorgang zugrunde liegt", erläutert Decker. Die Wissenschaftler am Institut für Biophysik arbeiten bereits seit etwa zehn Jahren an der Erforschung der Tyrosinasen, die als Enzyme in allen Organismen vorkommen und viele verschiedene Funktionen ausüben. Bei den Computersimulationen zur Aufdeckung der molekularen Mechanismen wurden die Biophysiker durch das neu gegründete Zentrum für rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften der Uni Mainz unterstützt. Die Oxidation durch Wasserstoffperoxid legt jedoch nicht nur die Melaninproduktion lahm, sondern beeinträchtigt auch noch weitere Enzyme, die zur Wiederherstellung der beschädigten Eiweißbausteine benötigt werden. So kommt eine Kaskade von Ereignissen in Gang, an deren Ende der allmähliche Verlust der Pigmente im gesamten Haar - von der Haarwurzel bis zur Haarspitze - steht. Mit dieser Arbeit haben die Wissenschaftler aus Mainz und Bradford nicht nur das uralte Rätsel, warum unsere Haare im Alter grau werden, auf molekularer Ebene gelöst, sondern auch Ansätze für eine künftige Therapie etwa bei Vitiligo, einer Pigmentstörung in der Haut, aufgezeigt. Denn Melanin ist nicht nur für die Färbung der Haare, sondern ebenso der Haut und Augen verantwortlich. Die Arbeiten in Mainz wurden von dem Sonderforschungsbereich 490 "Invasion und Persistenz bei Infektionen" sowie dem Graduiertenkolleg 1043 "Antigenspezifische Immuntherapie" gefördert.

Anzeige
Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige

LABO Ausstellerporträts

Am 21. Mai 2019 startet in Hannover die Labvolution. Die LABO-April-Ausgabe mit dem großen Messeschwerpunkt erscheint am 26. April 2019 und liegt auch auf der Messe aus.
Zusätzlich zu Ihrer klassischen Anzeigenwerbung können Sie ein Ausstellerporträt buchen und auf Ihren Labvolution-Messestand einladen.

Zum Highlight der Woche...
Anzeige

12 MP IDS-Kameras für Labor & Medizin

Perfektes Ergebnis selbst bei schwachen Lichtverhältnissen: IDS integriert den hochauflösenden 12 MP Sensor IMX226 von SONY in die nur 29 x 29 x 29 mm großen uEye CP-Kameras. Die neuen Modelle mit GigE- bzw. USB3-Schnittstelle bieten den bewährten Vision-Standard und sind ab Mai 2019 verfügbar.

Zum Highlight der Woche...