Et enkelt spinkelt hår omgivet af begejstrede forskere. Det lille hår er langtfra et imponerende syn – og det har intet potentiale til at behandle livstruende sygdomme – men det er alligevel et gigantisk gennembrud, et gennembrud, som er milliarder værd.
De begejstrede forskere står i et laboratorium på Columbia University i USA, og de har lige skabt kunstig hud og kunstigt hår, der kan transplanteres til mennesker.
Forskere fra Columbia University har dyrket kunstige hår i en klump af hudceller. Da klumpen blev transplanteret til en mus, voksede hårene videre.
Hår er ikke livsvigtigt for os, men vi bruger på verdensplan hundreder af milliarder kroner på at pleje hår, fjerne hår og få mere hår.
Mere end halvdelen af alle mænd og en fjerdedel af alle kvinder har tabt en del af deres hår på hovedet, når de når 50 år – ofte med usikkerhed og depression til følge.
Samtidig fjerner over 80 procent af både mænd og kvinder aktivt hår fra deres krop.
Hår er tæt knyttet til vores personlige trivsel, og forskere fra hele verden knokler for at løse vores hårproblemer.
Gennembruddet på Columbia University er kun et af mange de senere år.
Med et arsenal af lasere, stamceller og 3D-printere er videnskaben nu klar til at give os alle en god hårdag.
Dit hår vokser 36 meter om dagen
Hår er en vigtig del af livet – men det er selv dødt. Den del, som stikker ud af huden, består af døde celler proppet med proteinet keratin. 85 procent af håret er keratin, og resten er primært vand, mineraler og melanin.
Sidstnævnte spiller en stor rolle for dit udseende. Stoffet melanin findes i to typer: eumelanin og pheomelanin.
Har du meget eumelanin, er dit hår brunt eller sort, har du meget pheomelanin, er dit hår rødt, og har du kun lidt af begge dele, er dit hår lyst.
Dit hår falder ud efter fem år
1. Stamceller bygger håret fra bunden
Hårets vækst begynder med, at en gruppe stamceller (gule) bevæger sig fra siden til bunden af hårsækken. Her sidder den såkaldte hårpapil, hvor blodkar (røde og blå) leverer ilt og næring til cellerne. Stamcellerne udvikler sig til hårceller og deler sig igen og igen, så håret vokser op og ud af huden.
2. Håret mister forsyning af ilt og næring
Efter tre-fem år svinder hårsækken og hårpapillen ind, så håret ikke længere får ilt og næring til at vokse. Væksten ophører helt, og hårstrået forbliver den samme længde i omkring to-tre uger. Ca. tre procent af hårsækkene på hovedet er på dette stadie.
3. Hårsæk smider håret ud og begynder forfra
Til sidst løsner håret sig og kan falde ud når som helst. Fem-ti procent af hårsækkene befinder sig i denne fase, og derfor mister hovedet ca. 100 hår om dagen. Efter tre-fire måneder vågner hårsækkens stamceller igen og får kontakt til blodet, så et nyt hår kan vokse frem.
Under huden er dit hår i live. Hvert hår sidder i en aflang lomme i huden kaldet en hårsæk, og ved hårets rod sidder en lille klump af celler – den såkaldte hårpapil.
Her er håret forbundet med små blodkar, som leverer ilt og næring. I hårpapillen udvikler stamceller sig til hårceller, de deler sig og skubber hele håret opad undervejs.
Dit hår vokser altså nedefra. Når nye hårceller efterhånden skubbes opad af endnu nyere celler, mister de kontakten til blodet og dør.
Hver enkelt hårsæk gennemgår en særlig cyklus igen og igen gennem hele dit liv. Cyklussen har tre faser: en vækstfase, en overgangsfase og en hvilefase.
I den første fase vokser håret, og i den sidste falder det ud. Og så begynder det hele forfra. Op mod 90 procent af hovedbundens ca. 100.000 hårsække befinder sig i vækstfasen.
Hver af disse hårsække producerer ca. 0,4 millimeter hår om dagen. Tilsammen vokser dit hår på hovedet altså med ca. 36 meter hver eneste dag – og 13 kilometer om året.
Elektrisk stød afliver hårsække
Det meste af din hårvækst foregår på hovedet – men din krop er også behåret. Med fem millioner hårsække på kroppen har du lige så mange hår som en gorilla.
De eneste steder, som er helt uden hår, er håndfladerne, fodsålerne, læberne og nogle områder på kønsorganerne. Kroppens hår er ofte små eller lyse, men ikke altid – og en tydelig kropsbehåring kan volde store problemer.
I en amerikansk undersøgelse følte 55 procent af mændene skam over deres kropsbehåring. Og en engelsk undersøgelse afslørede, at ca. 90 procent af unge kvinder fjerner alt hår fra deres ben og armhuler.
Effektiv hårfjerning er dog en kompliceret videnskab. Barbering og klipning varer blot en dag eller to, før hårene igen stritter frem.
Pincet og voksbehandlinger holder håret væk i længere tid, fordi hårroden rives op, men hårsække gendanner typisk et nyt hår i løbet af to-fire uger.
Under mikroskopet ses de overlappende døde celler, som ligger yderst på håret.
Cremer med lægemidlet eflornithin kan til en vis grad bremse hårvæksten, og behandlingen bruges bl.a. af kvinder med hirsutisme – en tilstand, som rammer 5-15 procent af kvinder og forårsager forøget hårvækst i fx ansigtet. Men eflornithin kan forårsage udslæt og andre bivirkninger, så det er ikke ideelt.
De mest potente våben i kampen mod håret er måske elektrolyse og lasere, som ødelægger hårsækkene. Ved elektrolyse indsættes der tynde nåle i hårsækkene.
Nålene udsender en elektrisk strøm ved lav strømstyrke, der skader hårsækkene og forhindrer hårvækst. Laserbehandling sender i stedet intense lysbølger ind i hårsækkene.
Lyset absorberes af hårets melanin, som varmes op, indtil hårsækkens stamceller dør. Oftest varer resultaterne dog kun i få måneder, indtil hårsækken kommer sig, og selvom de genopståede hår er finere end oprindeligt, er flere behandlinger som regel påkrævet.
Både elektrolyse og lasere kan desuden medføre bivirkninger, fx hudirritation eller endda ar, så jagten på det perfekte våben mod uønsket hår er ikke slut.
Kirurger flytter rundt på hår
De seneste års største fremskridt inden for forskningen i hår rykker ikke meget ved kampen mod uønsket hår. I stedet er de godt nyt for dem, som døjer med det modsatte problem: for lidt hår.
Både mænd og kvinder kan tabe en del af hårpragten på hovedet, og for nogle begynder udviklingen, allerede inden de fylder 20 år.
Hos mænd er første tegn som regel høje tindinger efterfulgt af enkelte skaldede områder som fx månen på toppen af hovedet og endelig en helt skaldet isse. Hos kvinder foregår hårtabet typisk som en gradvis udtynding af hår.
En af hovedårsagerne til, at håret tynder ud med alderen, er, at hårsækkene bliver følsommere over for mandlige kønshormoner, især dihydrotestosteron.
Hormonet binder sig til celler i hårpapillen og sætter gang i en indskrumpningsproces af hårsækkene, så hårene ryger ud, og der ikke længere kan produceres nye hår.
Hår invaderer videnskaben
Morten Poulsen - Ekspert i zoologi
Havodderen har den tætteste pels af alle dyr. Hver kvadratcentimeter hud er besat med 140.000 hårsække, hvilket gør pelsen 100 procent vandtæt. Til sammenligning har mennesker omkring 100 hårsække pr. kvadratcentimeter.
Karen Grubbe - Astronomientusiast
Sorte huller – ekstremt massive objekter i rummet – udsender ifølge en banebrydende teori energiløse partikler, som astrofysikerne kalder for hår.
Christian Juul - Klogeåge i Palæontologi
Hår er et af pattedyrenes mest karakteristiske træk – men hår dukkede op, mindst 50 mio. år før de første pattedyr levede. Det ældste hår, forskerne kender, er 250 mio. år gammelt og blev fundet i fossil afføring fra et rovdyr.
Esben Schouboe - Teknologiens største fan
Kinesiske forskere vil gøre robotter lige så fintfølende som os. Derfor har de skabt bittesmå kunstige hår med sensorer, der mærker omgivelserne ligesom vores hår.
Nanna Vium - Nørd i Medicin
Genetikere har afsløret, at formen på vores hår afgøres i et samspil mellem mange forskellige gener. Fx kan bestemte mutationer gøre hårvæksten i den enkelte hårsæk asymmetrisk, så håret bliver krøllet.
Et almindeligt anvendt middel til at bekæmpe skaldethed er minoxidil. Stoffet skrubbes direkte ind i hovedbunden for at stimulere hårvækst.
Det blev oprindeligt udviklet som et middel mod forhøjet blodtryk, men da patienter oplevede, at de pludselig fik hår på områder, hvor det var forsvundet, blev det i stedet indført som middel mod hårtab.
Minoxidil virker ved at øge blodtilførslen til hårsækkene, men det er ikke effektivt for alle, og selv hos dem, der oplever fornyet hårvækst, er det langtfra hele hårpragten, der genopstår – blot nogle enkelte fine hår.
Typisk kræver det minimum to måneders brug, før tegn på tilbagevendte hår viser sig. Og ophører indtaget af minoxidil, stopper hårvæksten også.
Brugen kan føre til ubehagelige bivirkninger, og brugere risikerer, at håret vokser voldsomt på uhensigtsmæssige steder som kinder og pande. Derfor vælger mange en helt anden type behandling: hårtransplantation.
Her indopereres funktionelle hårsække i områder, hvor håret mangler. Kirurgerne overfører hårsække fra et behåret område – typisk på baghovedet – som er resistent over for effekterne af dihydrotestosteron, til det skaldede område.
Det samlede antal hår på hovedet stiger derfor ikke – hårene flyttes bare rundt. Behandlingen er ikke optimal, og derfor har forskerne længe været på jagt efter et alternativ.
Et gennembrud på et amerikansk universitet ser nu ud til endelig at levere en effektiv løsning.
3D-printer udformer hårsække
Fremstilling af nye hårsække fra bunden er den hellige gral inden for udviklingen af nye behandlinger mod hårtab. Desværre har det vist sig at være ekstremt kompliceret.
Forsøg på dyr gav forskere store forhåbninger, da de afslørede, at celler fra hårpapillen, som sidder i bunden af hårsækken, kan stimulere dannelsen af nye hårsække.
Men af ukendte årsager fungerer processen anderledes i mennesker, og begejstringen faldt derfor hurtigt igen. Hos os skal cellerne først samles i en korrekt tredimensionel struktur, før de kan skyde dannelsen af hårsække i gang.
Tidligere undersøgelser har vist, at cellernes genaktivitet ændrer sig, når de tages ud af deres normale tredimensionelle miljø i hovedbunden og flyttes til todimensionelle forhold i laboratoriet. Her opløses cellernes samlede struktur, og de glider blot sammen med omgivelserne.
Nye hår vokser i gelé af hud
1. 3D-printer laver stikkende støbeforme
En 3D-printer danner en støbeform af plastik. Formen har lange rækker af tynde stolper med samme diameter som hårsække, det vil sige ca. en halv millimeter. Forskerne kan dog let printe forskellige varianter af støbeformen, så der kan varieres på tykkelsen af stolperne og afstanden mellem dem.
2. Gelé af hudceller hærder rundt om formen
Støbeformen lægges med stolperne nedad i en geléagtig opløsning, der indeholder bindevævsproteinet kollagen og hudceller kaldet fibroblaster. Geléen størkner til samme fasthed som hud. Formen fjernes og efterlader huller i geléen, der har samme dybde og tykkelse som hårsække.
3. Hårceller tilsættes i udhulingerne
I hullerne tilsætter forskerne celler fra en person, som har brug for nyt hår. Først celler fra den såkaldte hårpapil, der sidder nederst i hårsække, så hårstamceller og endelig celler, der skal producere hårets keratin. Forskerne tilsætter stoffer, som fremmer hårets vækst, og efter tre uger vokser håret frem.
For at omgå problemet og sikre de helt rigtige forhold for cellerne fandt forskere fra Columbia University i USA en 3D-printer frem. Printeren blev sat til at lave en støbeform i plastik med lange, tynde udstikkere.
Formen blev sænket ned i en flydende opløsning af hudceller, som derefter hærdede. Da formen blev taget op af hudcellerne, efterlod dens udstikkere rækker af dybe, tynde lommer, som til forveksling mindede om hårsække.
Forskerne placerede derefter celler fra et menneskes hårsæk i bunden af lommerne. Cellerne blev tilsat en række stoffer til at stimulere vækst, bl.a. såkaldte JAK-blokkere, som for nylig har vist sig at spille en afgørende rolle for hårvækst.
Og efter tre ugers venten strittede et spinkelt hår pludselig frem – til stor begejstring i laboratoriet.
Forskerne var i stand til at dyrke blodkar omkring de kunstige hårsække og derefter transplantere hårsækkene til mus, og processen kan måske snart testes på mennesker. Metoden er et gennembrud – men den kan blive overhalet indenom af en anden teknik.
VIDEO: Forsker viser kunstigt hår frem
Forskere genstarter fosterstadiet
Alle de hårsække, vi har gennem livet, bliver skabt, mens vi ligger i vores mors mave. De bliver dannet via en kompleks serie af molekylære signaler i hudceller kaldet fibroblaster og i keratinproducerende celler.
En gruppe gener kaldet hedgehog-gener spiller en vigtig rolle i signaleringen, og disse gener bliver mere eller mindre slukket efter fødslen, da aktiviteten let kan lede til udvikling af svulster. Derfor mister hudcellerne evnen til at danne nye hårsække, når vi er født.
Et forskerhold fra Karolinska Institutet i Sverige er nu lykkedes med at genaktivere hedgehog-signaleringen i hudcellerne hos mus og derved danne nye hårsække. I modsætning til metoden på Columbia University skaber denne metode altså nye hårsække direkte i huden uden behov for en transplantation.
Ulempen er, at musene – som forventet – udviklede kræftsvulster på grund af hedgehog-signaleringen. Problemet blev dog løst ved samtidig at behandle musene med stoffet vismodegib, som blokerer de farlige signaler.
Stoffet stoppede væksten af svulster uden at påvirke de nye hårsække negativt. Forskerne fortsætter nu arbejdet for at finde den mest optimale metode til brug i mennesker, så risikoen for svulster og andre alvorlige bivirkninger elimineres.
Stress gemmer sig i håret
Mens vi venter på kuren mod hårtab, finder forskerne konstant nye måder at udnytte det hår på, vi har tilbage på hovedet, og de har opdaget, at et enkelt hår kan levere ekstremt værdifuld information om en persons helbred.
Håret sladrer bl.a. om betændelsesstoffer, giftstoffer, tungmetaller og mangel på vigtige næringsstoffer. Forskerne kan tilmed ved hjælp af røntgenbilleder af et hårstrå afsløre tegn på brystkræft, fordi kræften påvirker hårets vækst.
Metoden er endnu ikke pålidelig nok til at blive brugt alene, men den er et vigtigt værktøj, som kan anvendes sammen med andre tests.
Hårceller afslører dit mentale helbred
Hyperaktivt gen skader celler
Genet MPST er overaktivt i skizofrenes hjerneceller. Genet koder for et enzym (gult), som er med til at danne stoffet hydrogensulfid (blåt), og skizofrene danner derfor store mængder af dette stof. Hydrogensulfid er en antioxidant og beskytter normalt cellerne mod stress og betændelse, men i store mængder er det skadeligt.
Hjerneceller mister antenner
Hydrogensulfid hæmmer energi-produktionen i cellens mitokondrier (hvide) og sænker antallet af de udløbere på cellen, som tager imod signaler fra andre nerveceller. Resultatet er bl.a. problemer med at håndtere sanseindtryk og andre symptomer forbundet med skizofreni.
Hår sladrer om hyperaktivt gen
MPST-genet er ikke kun overaktivt i de skizofrenes hjerneceller, men også i hårets stamceller. Genet bliver her i stort omfang oversat til såkaldt rna, der derefter fungerer som arbejdstegning for fremstilling af MPST-enzymet (gult). Skizofrenes hår indeholder derfor høje niveauer af både rna’et og enzymet, og ved at måle på mængden af disse stoffer kan forskerne vurdere risikoen for skizofreni.
Fordelen ved at bruge hår til diagnose er især, at håret giver et bedre overblik, end bl.a. blod kan. En blodprøve afslører fx kroppens indhold af stresshormoner her og nu, mens et hår indeholder informationer om stressniveauet over flere måneder.
I en hollandsk undersøgelse fandt forskere, at et højt indhold af stresshormonet kortisol i håret er forbundet med øget risiko for hjerte-kar-sygdomme og type 2-diabetes. Risikoen for hjerte-kar-sygdom har desuden vist sig at være afhængig af mængden af hår på hovedet.
En stor analyse, som omfattede næsten 40.000 mænd, afslørede, at skaldede mænd har op mod 70 procent større risiko for hjerte-kar-sygdom end mænd med fuld hårpragt.
For få årtier siden ville ingen have forventet, at vores hår – simple, men utæmmelige strå af døde celler og keratin – kunne blive en endeløs kilde til viden om vores helbred, eller for den sags skyld, at forskere som dem fra laboratoriet på Columbia University i USA en dag ville fejre fødslen af et enkelt undseeligt hår i en petriskål.