Efectele diferențiale ale cafeinei

Efectele diferențiale ale cafeinei asupra alungirii firului de păr, asupra creșterii și proliferării keratinocitelor, asupra factorilor de creștere care reglează ciclurile de creștere a părului la foliculii de păr uman masculin și feminin in vitro*

Hormonul testosteron este un factor important în evoluția căderii părului din cauze genetice, și anume a alopeciei androgenetice (AGA). Testosteronul este convertit de o enzimă (5-alfa reductază) în dihidrotestosteron (DHT). DHT inițiază procese care scurtează etapele faza de creștere a firelor de păr din cauză că diminuează nivelul de energie, rezultatul fiind căderea părului. Foliculii de păr se micșorează treptat și sunt distruși până la urmă, așa încât, în timp, se instalează calviția.

Cafeina este una dintre din cele mai cunoscute substanțe stimulante din lume ce se găsește, de exemplu, în cafea. Efectul său stimulant este dat, în principal, de abilitatea sa de a înhiba o enzimă, fosfodiesteraza, care duce la creșterea compusului chimic mesager de energie denumit AMP-c. Nivelul de energie al celulelor este astfel crescut, promovând creșterea și proliferarea celulară.

Studii anterioare au demonstrat proprietatea cafeinei de a neutraliza efectul inhibitor al testosteronului asupra creșterii și proliferării keratinocitelor și asupra creșterii foliculilor de păr masculin.

În acest studiu a fost analizat în detaliu efectul cafeinei asupra ciclurilor de creștere a părului și asupra matricei firului de păr. În plus, a fost analizat efectul asupra formării a doi factori majori care reglează creșterea părului (TGF-β2 – factorul de creștere și transformare beta 2 și factorul de creștere asemănător insulinei IGF-1) și asupra keratinocitelor din teaca exterioară a rădăcinii firelor de păr (ORSK – outer rooth steath keratinocytes), izolate din foliculi de păr uman. S-a investigat de asemenea, dacă există o diferență între efectul cafeinei în prezența testosteronului asupra foliculilor de păr masculin versus foliculii de păr feminin.

Efectele cafeinei și testosteronului asupra firelor de păr au fost ilustrate cu ajutorul modelului de cultură de organe de păr uman (HOCM). În acest scop s-a recoltat păr de pe scalp și aceste fire de păr au fost cultivate în condiții de laborator.

A fost investigat efectul testosteronului aplicat individual și în combinație cu diverse concentrații de cafeină versus un mediu de cultură pur (cultură de control).

Keratinocitele din teaca exterioară a rădăcinii firelor de păr (ORSK) au fost cultivate în prezența cafeinei de diferite concentrații și au fost comparate cu culturi tratate cu substanțe de stimulare a creșterii părului (cultură de control pozitivă: IGF-1 și minoxidil) și cu substanțe de inhibare a creșterii părului (cultură de control negativă: tretinoină), analizându-se proliferarea celulară rezultată (fig. 3).

Toate concentrațiile de cafeină studiate au avut un efect de stimulare a creșterii ORSK după 24h versus culturile de control. Culturile de control pozitive cu IGF-1 și minoxidil au prezentat o creștere ceva mai redusă. Cultura de control negativă (cu tretinoină) nu a prezentat niciun efect.

Expresia genetică a factorilor ce reglează creșterea părului, cum ar fi TGF-β2 și IGF-1, a fost verificată în teaca exterioară (ORS) și interioară (IRS) a rădăcinii firelor de păr după stimularea cu diferite concentrații de cafeină, versus culturi de control pozitive (IGF-1, minoxidil) și negative (tretinoină).

La foliculii de păr masculini, testosteronul a crescut expresia factorilor cu rol important în tranziția foliculului la faza de repaos (cum ar fi TGF-β2). În prezența cafeinei, formarea acestor factori a fost redusă la nivelul culturii de control. La foliculii feminini nu s-a constatat nicio expresie crescută a TGF-β2 sub acțiunea testosteronului.

Testosteronul a redus sinteza de IGF-1 în foliculii masculini comparativ cu cultura de control, în timp ce co-cultivarea cu cafeină a crescut sinteza acestui factor de creștere. Efectul testosteronului asupra formării de IGF-1 nu a fost atât de pronunțat la foliculii de păr feminini. Cultivarea cu cafeină a dus însă la o sinteză crescută de IGF-1.

Acest studiu a demonstrat efectul de accentuare a creșterii datorat cafeinei la foliculii de păr masculini și feminini. Cafeina promovează creșterea foliculilor de păr, prelungește faza de creștere (anagenă) și stimulează creșterea și proliferarea keratinocitelor din matricea firelor de păr. S-a arătat că foliculii de păr feminini sunt mai sensibili la cafeină.

S-a demonstrat efectul cafeinei asupra anumitor factori de creștere a părului: cafeina amplifică sinteza factorului de creștere IGF-1 și inhibă sinteza factorului TGF-β2, responsabil pentru tranziția foliculului la faza de repaos.

Cafeina neutralizează expresia factorilor care promovează căderea părului indusă de testosteron, cum este TGF-β2, la foliculii de păr masculin. La foliculii feminini, sinteza de TGF-β2 nu este indusă de testosteron, dar este redusă cu ajutorul cafeinei. La ambele sexe, sinteza factorului de creștere a părului IGF-1 a fost accentuată cu ajutorul cafeinei. Aceste efecte au fost observate la modelele HOCM și ORSM.

Rezultatele acestor studii in vitro arată importanța cafeinei la nivel molecular, celular și la nivelul organului părului în ceea ce privește procesul complex de creștere a firelor de păr uman. Acestea demonstrează efectele pozitive ale cafeinei în îmbunătățirea creșterii părului și protejarea foliculilor de păr, la ambele genuri.