Hårtab

Stamceller ger dig håret tillbaka

Har du för lite hår? Eller för mycket? De små utväxterna på huvudet och kroppen vållar problem för många människor, oavsett om hårstråna finns där eller ej. Men nu är forskarna redo att rädda ditt hår med hjälp av 3D-skrivare, laser och stamceller.

Har du för lite hår? Eller för mycket? De små utväxterna på huvudet och kroppen vållar problem för många människor, oavsett om hårstråna finns där eller ej. Men nu är forskarna redo att rädda ditt hår med hjälp av 3D-skrivare, laser och stamceller.

Shutterstock

Ett enda tunt hårstrå omgivet av en grupp entusiastiska forskare. Det lilla hårstrået är varken imponerande att beskåda eller har potential att behandla livshotande sjukdomar, men trots det är det ett stort genombrott värt miljardtals kronor.

Forskarna, som befinner sig på ett laboratorium på Columbia University i USA, har just skapat konstgjord hud och konstgjort hår som kan transplanteras till människor.

Dyrkning af kunstigt hår i hudcelle klump

Forskare vid Columbia University har odlat konstgjort hår i en klump av hudceller. Hårstråna fortsatte att växa när ­klumpen transplanterades till en mus.

© Hasan Erbil Abaci et al.

Hår är inte livsavgörande för oss, men människor runtom i världen lägger ändå hundratals miljarder kronor på att vårda sitt hår, avlägsna hår och skaffa mer hår.

Vid 50 års ålder har över hälften av alla män och en fjärdedel av alla kvinnor tappat en del av sitt hår på huvudet, ofta med osäkerhet och depression som följd.

Samtidigt avlägsnar över 80 procent av både män och kvinnor aktivt hår från kroppen.

Håret är intimt förknippat med välbefinnande och forskare runtom i världen kämpar med att lösa våra hårproblem.

Genombrottet vid Columbia University är bara ett av många på senare år.

Med en arsenal av laser, stamceller och 3D-skrivare är vetenskapen nu redo att ge oss alla en bra hårdag.

Håret växer 36 meter om dagen

Hår är en viktig del av livet, men ändå är det dött. Den del av hårstrået som sticker ut ur huden består av döda celler fullproppade med proteinet keratin. 85 procent av håret är keratin och resten är huvudsakligen vatten, mineraler och melanin.

Det sistnämnda spelar en stor roll för ditt utseende. Ämnet melanin finns i två varianter: Eumelanin och feomelanin.

Om du har mycket eumelanin är ditt hår brunt eller svart, om du har mycket feomelanin är det rött och om du har lite av båda är det ljust.

Håret på huvudet har ett utgångsdatum. I cirka fem år växer det för fullt, tack vare stamceller djupt nere i huden. Men plötsligt tar det stopp.

Hårvækst
© Shutterstock & Malene Vinther

1. Stamceller bygger upp ­hårstrået underifrån

Hårstråets tillväxt börjar med att en grupp stamceller (gula) rör sig från sidan till hårsäckens botten. Där sitter en så kallad papill, där blodkärl (röda och blå) förser cellerna med syre och näring. Stamcellerna utvecklas till hårceller och delar sig om och om igen så att håret växer upp och ut ur huden.

Hårvækst ophører
© Shutterstock & Malene Vinther

2. Håret förlorar syre- och ­näringsförsörjningen

Efter tre till fem år krymper hårsäcken och papillen så att håret inte längre får vare sig syre eller näring. Tillväxten upphör då helt, varefter hårstrået behåller sin längd i två till tre veckor. Cirka tre procent av hårsäckarna på huvudet befinner sig i det här stadiet.

Hårsækken begynder forfra
© Shutterstock & Malene Vinther

3. Hårsäcken släpper hårstrået och börjar om

Till slut lossnar hårstrået. Fem till tio procent av hårsäckarna befinner sig i denna fas. Det innebär att huvudet förlorar cirka hundra hårstrån om dagen. Efter tre till fyra månader vaknar hårsäckens stamceller igen och får kontakt med blodet så att ett nytt hårstrå kan växa fram.

Håret lever under huden. Varje hårstrå sitter i en avlång hudficka, en hårsäck, och vid hårstråets rot finns en liten cellklump – den så kallade papillen.

Där är hårstrået förbundet med små blodkärl som ger syre och näring. I papillen utvecklas stamceller till hårceller. De delar sig och för under tiden hårstrået uppåt. Håret växer med andra ord underifrån.

När nya hårceller med tiden förs uppåt av ytterligare celler förlorar de kontakten med blodet och dör.

Varje hårsäck genomgår en viss cykel om och om igen under hela ditt liv. Cykeln har tre faser: En tillväxtfas, en övergångsfas och en vilofas.

I den första fasen växer håret och i den sista lossnar det. Sedan börjar det om från början. Närmare 90 procent av hår-bottens cirka 100 000 hårsäckar befinner sig i tillväxtfasen.

Alla dessa hårsäckar producerar cirka 0,4 millimeter hår om dagen. Sammantaget växer ditt hår på huvudet alltså cirka 36 meter om dagen – 13 kilometer om året!

Elektrisk stöt avlivar hårsäckar

Den mesta hårväxten sker på huvudet, men även kroppen är behårad. Fem miljoner hårsäckar på kroppen innebär att du har lika mycket hår som en gorilla.

De enda kroppsdelar som helt saknar hår är handflatorna, fotsulorna, läpparna och vissa delar av könsorganen. Kroppens hårstrån är ofta små eller ljusa, men inte alltid – och en tydlig kroppsbehåring kan ställa till med stora problem.

Enligt en amerikansk studie skäms 55 procent av männen för sin kroppsbehåring. En engelsk studie visade att cirka 90 procent av unga kvinnor tar bort allt hår från benen och armhålorna.

Effektiv hårborttagning är emellertid en komplicerad vetenskap. Rakning och klippning varar bara en eller ett par dagar innan hårstråna tittar fram igen.

Pincett och vaxbehandlingar håller håret borta längre, eftersom hårroten slits upp, men hårsäckarna återbildar normalt ett nytt hårstrå inom loppet av två–fyra veckor.

Hår under mikroskop

I ett mikroskop syns de ­överlappande döda cellerna ytterst på hårstrået.

© Shutterstock

Krämer med läkemedlet eflornitin kan till viss grad bromsa hårväxten. Preparatet används bland annat av kvinnor med hirsutism, ett tillstånd som drabbar fem till 15 procent av alla kvinnor. Det medför ökad hårväxt i exempelvis ansiktet. Eflornitin kan dock ge utslag och andra biverkningar.

De mest potenta vapnen i kampen mot hårväxt är kanske elektrolys och laser, som förstör hårsäckarna. Vid elektrolys förs tunna nålar in i hårsäckarna.

Nålarna avger en svag elektrisk ström som skadar hårsäckarna och förhindrar hårväxt. Vid laserbehandling sänds i stället starka ljusvågor in i hårsäckarna.

Ljuset absorberas av hårets melanin, som värms upp tills hårsäckens stamceller dör. Oftast varar emellertid resultaten bara i några månader.

Sedan återhämtar sig hårsäcken, och trots att de återuppståndna hårstråna är finare än tidigare krävs vanligen flera behandlingar.

Både elektrolys och laser kan dessutom medföra biverkningar, till exempel hudirritation eller till och med ärrbildning. Jakten på det perfekta vapnet mot oönskad hårväxt är med andra ord inte över.

Kirurger flyttar runt hårstrån

De senaste årens stora framsteg inom hårforskning gäller inte oönskad hårväxt. I stället är det personer med för lite hår som har fått goda nyheter.

Både män och kvinnor kan tappa en del av sin kalufs, och för vissa börjar utvecklingen redan före 20 års ålder.

Hos män är de första tecknen vanligen höga tinningar, följt av enstaka skalliga partier, till exempel månen uppe på huvudet och slutligen en helt kal hjässa. Hos kvinnor uppstår hårförlusten normalt som en gradvis uttunning av håret.

En av de främsta orsakerna till att håret tunnas ut med åren är att hårsäckarna blir känsligare för manliga könshormoner, i synnerhet dihydrotestosteron.

Detta hormon binder till celler i papillen och får hårsäckarna att krympa, så att hårstråna lossnar och produktionen av nya hårstrån upphör.

Ingenjörer utvecklar mikroskopiska hårstrån som gör robotar känsligare, biologer räknar havsuttrars hårstrån och paleontologer hittar fossiliserade hårstrån i 250 miljoner år gammal avföring. Vi har frågat redaktionen om vetenskapens mest intressanta hårfakta.

©

Morten Poulsen - Expert på zoologi

Havsuttern har tätast päls av alla djur. På varje kvadrat­centimeter hud har den 140 000 hårsäckar, vilket gör pälsen vattentät. Som jämförelse har människor cirka hundra hårsäckar per kvadratcentimeter.

©

Karen Grubbe - Astronomientusiast

Enligt en banbrytande teori avger svarta hål, som är extremt massiva himlakroppar i rymden, energilösa partiklar som astrofysikerna kallar hår.

©

Christian Juul - vet mycket om paleontologi

Hår är ett av däggdjurens mest karakteristiska drag, men hår dök upp minst 50 miljoner år före de första däggdjuren. Det äldsta hårstrå som forskarna känner till är 250 miljoner år gammalt och hittades i fossiliserad avföring från ett rovdjur.

©

Esben Schouboe - Teknikens största fan

Kinesiska forskare vill ge robotar lika fin känsel som vi människor har. Därför har de skapat pyttesmå konstgjorda hår med sensorer som känner av omgivningarna, precis som våra hårstrån.

©

Nanna Vium - Nördar in sig på medicin

Genetiker har visat att formen på vårt hår bestäms av ett samspel mellan många olika ­gener. Vissa mutationer kan till exempel göra hårväxten i den ­enskilda hårsäcken asymmetrisk, så att hårstrået blir krulligt.

Ett vanligt medel för att motverka skallighet är minoxidil, som gnuggas in i hårbottnen för att stimulera hårväxt.

Det utvecklades ursprungligen som ett medel mot förhöjt blodtryck, men när patienter upplevde att de plötsligt fick hår på områden där det hade försvunnit började det i stället användas som medel mot hårförlust.

Minoxidil, som ökar blodtillförseln till hårsäckarna, är inte effektivt för alla. Till och med bland dem som upplever förnyad hårväxt är det långt ifrån hela hårprakten som återuppstår, bara ett mindre antal fina hårstrån.

Det brukar krävas minst två månaders användning innan några tecken på ny hårväxt visar sig. Och hårväxten upphör så snart man slutar använda minoxidil.

Användningen kan ge obehagliga biverkningar, som kraftig hårväxt på oönskade ställen, till exempel på kinderna och i pannan. Därför väljer många en annan behandling: Hårtransplantation.

Då opereras funktionella hårsäckar in på delar av kroppen som saknar hår. Kirurgerna för över hårsäckar från ett behårat område, vanligen bakhuvudet, som är motståndskraftigt mot dihydrotestosteronets effekter, till det skalliga området.

Det totala antalet hår på huvudet ökar därför inte, utan hårstråna flyttas bara runt. Behandlingen är inte optimal, så forskarna har länge letat efter ett alternativ.

Ett genombrott på ett amerikanskt universitet tycks nu bidra med en effektiv lösning.

3D-skrivare skapar hårsäckar

Framställning av nya hårsäckar från grunden är den heliga graalen för utvecklare av nya behandlingsmetoder mot hårförlust. Tyvärr har det visat sig vara extremt svårt.

Forskarna blev hoppfulla när försök på djur visade att celler från papillen, som sitter i hårsäckens botten, kan stimulera bildning av nya hårsäckar.

Av okänd anledning fungerar dock processen annorlunda hos människan, så entusiasmen bland forskarna sjönk snart igen.

Hos oss måste cellerna först samlas i en viss tredimensionell struktur innan de kan börja bilda hårsäckar.

Tidigare studier har visat att cellernas genaktivitet förändras när de tas ut ur sin normala tredimensionella miljö i hårbotten och flyttas till tvådimensionella miljöer i laboratoriet. Då löses cellernas struktur upp så att de bara flyter ihop med omgivningarna.

En gjutform utskriven med en 3D-skrivare, en gelé av hud och en massa stamceller. Så lyder receptet på konstgjort hår som ska transplanteras till personer som drabbats av hårförlust.

3D printer laver støbeform
© Shutterstock & Malene Vinther

1. 3D-skrivare tillverkar gjutformar

En 3D-skrivare skapar en gjutform av plast. Formen har långa rader av tunna stavar med samma diameter som hårsäckar, det vill säga cirka en halv millimeter. Forskarna kan dock lätt skriva ut olika varianter av gjutformen så att stavarnas tjocklek och avståndet mellan dem kan varieras.

© Shutterstock & Malene Vinther

2. Gelé av hudceller härdar runt formen

Gjutformen placeras med stavarna nedåt i en geléaktig lösning som innehåller bindvävsproteinet kollagen och hudceller, så kallade fibroblaster. Gelén stelnar till samma fasthet som hud. Formen avlägsnas och efterlämnar hål i gelén som har samma djup och tjocklek som hårsäckar.

© Shutterstock & Malene Vinther

3. Hårceller tillsätts i håligheterna

I håligheterna tillsätter forskarna celler från en person som vill ha nytt hår, först celler från papillen som sitter längst ner i hårsäckarna, därefter hårstamceller och slutligen celler som ska producera hårets keratin. Forskarna tillsätter ämnen som främjar hårets tillväxt och efter tre veckor växer hårstrået ut.

För att kringgå problemet och skapa rätt förutsättningar för cellerna tog forskare vid Columbia University i USA hjälp av en 3D-skrivare. Skrivaren användes för att få fram en gjutform i plast med långa, tunna utskott.

Formen sänktes ner i en flytande lösning av hudceller, som sedan härdade. När formen togs upp ur hudcellerna lämnade utskotten efter sig rader av djupa, tunna fickor som var förvillande lika hårsäckar.

Forskarna placerade celler från en människas hårsäck längst ner i fickorna, varefter cellerna tillsattes olika ämnen för att stimulera tillväxten – bland annat så kallade jak-blockerare, som nyligen har visat sig fylla en viktig funktion vid hårväxt.

Efter tre veckors väntan tittade ett tunt litet hårstrå fram – till forskarna stora glädje.

Forskarna kunde odla blodkärl runt de konstgjorda hårsäckarna och sedan transplantera hårsäckarna till möss, och processen kan kanske snart testas på människor. Metoden innebär ett genombrott, men den kan bli förbisprungen av en annan teknik.

VIDEO: Forskare visar artificiellt hår

Forskare startar om fosterstadiet

Alla hårsäckar vi har i livet skapas under fosterutvecklingen. De bildas via en komplex serie av molekylära signaler i hudceller som kallas fibroblaster samt i keratinproducerande celler.

En grupp gener, så kallade hedgehog-gener, spelar en viktig roll i signaleringen. Dessa gener stängs mer eller mindre av efter födseln, eftersom aktiviteten lätt kan orsaka tumörutveckling. Därför förlorar hudcellerna förmågan att bilda nya hårsäckar när vi föds.

En forskargrupp vid Karolinska Institutet i Solna har nu lyckats återaktivera hudcellernas hedgehog-signaler hos möss och på så sätt bilda nya hårsäckar. Till skillnad från metoden som utvecklades vid Columbia University skapar denna metod alltså nya hårsäckar direkt i huden utan behov av transplantation.

Nackdelen är att mössen, som förväntat, utvecklade cancertumörer till följd av hedgehog-generna. Det problemet löste forskarna genom att behandla mössen med substansen vismodegib, som blockerar de farliga signalerna.

Substansen hindrade tillväxten av tumörer utan att påverka de nya hårsäckarna negativt. Forskarna fortsätter nu arbetet för att komma fram till den bästa metoden vid användning på människor, så att risken för tumörer och andra allvarliga biverkningar elimineras.

Tecken på stress lagras i håret

Medan vi väntar på ett botemedel mot hårförlust kommer forskarna hela tiden på nya sätt att använda det hår vi har kvar på huvudet. De har upptäckt att ett enda hårstrå kan ge värdefull information om en persons hälsa.

Håret skvallrar bland annat om inflammatoriska ämnen, gifter, tungmetaller och brist på viktiga näringsämnen. Med hjälp av röntgenbilder av ett hårstrå kan forskarna till och med se tecken på bröstcancer, eftersom cancer påverkar hårets tillväxt.

Metoden är ännu inte tillräckligt säker för att användas som enda källa, men den är ett viktigt redskap som kan användas i kombination med andra tester.

Hyperaktiva gener i hjärnan kan orsaka psykiska sjukdomar, men forskarna behöver inte borra sig in till hjärnan för att kunna påvisa de skadliga generna. Det räcker att rycka ut ett av dina hårstrån.

Hjernecelle og genet MPST
© Shutterstock & Malene Vinther

Hyperaktiv gen ­skadar celler

Genen MPST är överaktiv i schizofrena personers nervceller. Genen kodar för ett enzym (gult) som bidrar till bildning av svavelväte (blått), så schizofrena bildar stora mängder av detta ämne. Svavelväte är en antioxidant som normalt skyddar cellerna mot stress och inflammationstillstånd, men det är skadligt i stor mängd.

Hjernecelle mister antenner
© Shutterstock & Malene Vinther

Hjärnceller förlorar antenner

Svavelväte hämmar energiproduktionen i cellens mitokondrier (vita) och minskar antalet utlöpare på cellen som tar emot signaler från andra nervceller. Resultatet är bland annat svårigheter att hantera sinnesintryck och andra symptom som förknippas med schizofreni.

Hår sladrer om hyperaktivt gen
© Shutterstock & Malene Vinther

Hår skvallrar om hyperaktiv gen

Genen MPST är inte bara överaktiv i schizofrena personers nervceller utan även i hårets stamceller. Genen översätts i hög grad till så kallat rna, som fungerar som arbetsritning vid produktion av enzymet MPST (gult). Därför innehåller schizofrena personers hår höga halter av både rna och MPST, och genom att mäta förekomsten av dessa ämnen kan forskarna bedöma risken för schizofreni.

Fördelen med att använda hår för att ställa diagnos är framför allt att håret ger en bättre överblick än exempelvis blod. Ett blodprov ger bara en ögonblicksbild av kroppens innehåll av stresshormoner, medan ett hårstrå innehåller information om stressnivån under flera månader.

I en nederländsk studie fann forskare att ett högt innehåll av stresshormonet kortisol i håret är förknippat med ökad risk för hjärtkärlsjukdom och typ 2-diabetes. Risken för hjärt-kärlsjukdom framgår också av mängden hår på huvudet.

En stor analys som omfattade närmare 40 000 män visade att skalliga män löper upp till 70 procent högre risk för hjärt-kärlsjukdom än män med stor kalufs.

För några årtionden sedan hade ingen förväntat sig att håret – enkla, okuvliga strån av döda celler och keratin – kunde bli en källa till kunskaper om vår hälsa, eller för den delen att forskare på Columbia University i USA en dag skulle fira framväxten av ett anspråkslöst hårstrå i en petriskål.