Efektet diferenciale të kafeinës

Kryer në Institutin për Dermatologji në Universitetin Lübeck, Gjermani.

Efektet diferenciale të kafeinës në gjatësinë e fijeve të flokëve, në rritjen dhe riprodhimin e keratinociteve dhe në faktorët e rritjes që rregullojnë ciklin e flokëve në folikulat e flokëve tek meshkujt dhe femrat in vitro*

Testosteroni i hormoneve është një faktor i rëndësishëm për shfaqjen e rënies gjenetike të flokëve, alopecia androgjenetike (AGA). Testosteroni konvertohet nga një enzimë (5-alfa reduktazë) në dihidrotestosterone (DHT). DHT mund të iniciojë procese që shkurtojnë fazën e rritjes së flokëve për shkak të uljes së nivelit të energjisë, duke rezultuar kështu në rënien e flokëve. Folikulat e flokëve gradualisht bëhen më të vogla dhe më në fund shkatërrohen, kështu që me kalimin e kohës shfaqet tullacëria.

Kafeina është një nga stimulantët më të njohur në botë dhe gjendet në kafe, për shembull. Efekti i saj stimulues vjen kryesisht nga ndalimi i një enzime (fosfodiesterase), e cila çon në rritjen komponentit përçues të energjisë cAMP. Kështu rritet niveli i energjisë i qelizave, duke nxitur rritjen dhe riprodhimin e qelizave.

Studimet e mëhershme kanë treguar se kafeina neutralizon efektin frenues të testosteronit në rritjen dhe riprodhimin e keratinociteve dhe rritjen e folikulave të flokëve tek meshkujt.

Në këtë studim janë analizuar në mënyrë më të detajuar efektet e kafeinës në ciklin e flokëve dhe në formën e flokëve. Përveç kësaj, është analizuar edhe ndikimi në formimin e dy faktorëve kryesorë që rregullojnë rritjen e flokëve (transformimi i faktorit të rritjes TGF-β2 dhe faktori i rritjes IGF-1 i insulinës) dhe në keratinocitet e jashtme të rrënjëve (ORSK) të izoluara nga folikulat e flokëve. Është analizuar gjithashtu nëse ka pasur ndryshim në efektin e kafeinës tek meshkujt në krahasim me folikulat e flokëve tek femrat në praninë e testosteronit.

Metoda 1: Modeli i kulturës së organeve të flokëve (HOCM)

Efektet e kafeinës dhe testosteronit në flokë janë ilustruar duke përdorur modelin e kulturës së organeve të flokëve (HOCM). Për këtë qëllim, flokët janë hequr nga skalpi dhe janë kultivuar në kushte laboratorike.

Efekti i testosteronit i i vetëm dhe në kombinim me koncentrate të ndryshme të kafeinës është analizuar në krahasim me një medium të pastër kultivimi (kontrolli).

Koncentrati i kafeinës (0,005%, 0,001%) që nxit rritjen e flokëve në folikula në praninë e testosteronit në studimet e mëparshme ishte i suksesshëm edhe në folikulat tek meshkujt. Folikulat e flokëve tek femrat ishin më të ndjeshme ndaj kafeinës sesa folikulat mashkullore (Fig. 1). Nivelet më të ulëta të kafeinës (0,0005%) në praninë e testosteronit ishin të mjaftueshme për të stimuluar folikulat femërore.

Forma e folikulave të flokëve dhe faza e ciklit të flokëve (faza e rritjes ose e pushimit), si dhe rritja dhe riprodhimi i qelizave (përhapja) dhe vdekja e programuar e qelizave janë vizualizuar duke përdorur reagime ngjyrash. Kafeina rrit shtimin e keratinociteve dhe vepron si antagonist i testosteronit.

Fig.1: Efekti i testosteronit dhe kafeinës në rritjen e folikulave të flokëve në folikulet e flokëve tek femrat (HOCM)

Fig.2: Neutralizimi i efektit negativ të testosteronit në normën e anagjenit (norma e rritjes) në folikulat e flokëve tek meshkujt me anë të kafeinës.

Është demonstruar gjithashtu se efekti negativ i testosteronit në ciklin e flokëve neutralizohet me shtimin e kafeinës në folikulat mashkullore (Fig. 2), dhe në një farë mase edhe në folikulat femërore.

Faktorët kryesorë të formuar menjëherë që rregullojnë rritjen e flokëve (TGF-β2 dhe IGF-1) gjithashtu mund të zbulohen nëpërmjet një reagimi me antitrupin përkatës.

Metoda 2: Modeli ORSK

Keratinocitet e mbështjellësit të jashtëm të rrënjëve (ORSK) janë kultivuar me koncentrate të ndryshme të kafeinës në krahasim me substancat që nxisin rritjen (kontroll pozitiv: IGF-1 dhe minoxidil) dhe substancat që pengojnë rritjen (kontroll negativ: tretinoin) dhe është analizuar proliferimi i qelizave rezultuese (Figura 3).

Të gjitha koncentratet e kafeinës së hulumtuar kishin efekt zgjerues në ORSK pas 24 orësh në krahasim me kontrollin. Kontrollet pozitive IGF-1 dhe minoxidili shënuan një rritje disi më të ulët. Kontrolli negativ (tretinoin) nuk kishte efekt.

Fig.3: Efekti pozitiv i kafeinës në rritjen e qelizave në modelin ORSK.

Në folikulat e flokëve tek meshkujt, testosteroni rrit shprehjen e faktorëve kryesorë për kalimin e folikulit në fazën e pushimit (siç është TGF-β2). Në prani të kafeinës, formimi i këtyre faktorëve u reduktua në nivelin e kontrollit. Në folikulat e femrave nuk u gjet asnjë formim i rritur i TGF-β2 si pasojë e testosteronit.

Testosteroni redukton formimin e IGF-1 në folikulat e meshkujve në krahasim me kontrollin, përderisa bashkë-kultivimi me kafeinën rrit formimin. Në folikulat e flokëve tek femrat, efekti i testosteronit në formimin e IGF-1 nuk ishte aq i theksuar. Megjithatë, kultivimi me kafeinë çoi në rritjen e formimit të IGF-1.

Duke përdorur të njëjtin model ORSK, u ekzaminua efekti neutralizues dhe mbrojtës i kafeinës. U analizuan efektet e substancave që shkaktojnë rënien e flokëve in vivo (p.sh. TGF-β2, anandamide), si dhe efekti i kafeinës dhe i faktorëve të njohur të rritjes si IGF-1 dhe KGF (faktori i rritjes së keratinocitit) në ORSK.

ORSK i përpunuar me substanca që shkaktojnë rënien e flokëve, të tilla si TGF-β2 ose anandamide, treguan shenja të vdekjes fiziologjike dhe patologjike të qelizave. Kur të njëjtat qeliza u trajtuan për 48 orë me substanca për shtimin e rritjes, të tilla si kafeina, IGF-1 ose KGF, ky efekt u neutralizua. Një efekt mbrojtës i rëndësishëm u gjet në një koncentrat prej vetëm 0.001% të kafeinës.

Pasqyrimi i gjeneve të faktorëve të rregullimit të rritjes, si TGF-β2 dhe IGF-1, është verifikuar në mbështjellësin e jashtëm (ORS) dhe të brendshëm (IRS), pas stimulimit me koncentrate të ndryshme kafeine në krahasim me kontrollet pozitive (IGF-1, minoxidil) dhe kontrollet negative (tretinoin).

Rezultatet

Ky studim demonstroi efektin zgjerues të rritjes së kafeinës në folikulat e flokëve tek meshkujt dhe tek femrat. Kafeina nxit rritjen e folikulave të flokëve, zgjat fazën e rritjes (anagjenin), dhe stimulon rritjen dhe riprodhimin e keratinociteve të formës së flokëve. Folikulat e flokëve tek femrat dolën të kenë ndjeshmëri më të madhe ndaj kafeinës.

Efekti i kafeinës në faktorë të caktuar të rritjes së flokëve është dëshmuar: Kafeina rrit formimin e faktorit të rritjes IGF-1 dhe pengon formimin e faktorit TGF-β2 që është përgjegjës për kalimin e folikulit në fazën e pushimit.

Kafeina neutralizon formimin e faktorëve të testosteronit që promovojnë rënien e flokëve si TGF-β2 në folikulat e flokëve tek meshkujt. Në folikulat tek femrat, formimi i TGF-β2 nuk nxitet nga testosteroni, por reduktohet nga kafeina. Në të dy gjinitë, formimi i faktorit të rritjes së flokëve IGF-1 u rrit me kafeinë. Këto efekte u vunë re në HOCM dhe në ORSM.

Përmbledhje

Rezultatet e këtyre studimeve in vitro tregojnë rëndësinë e kafeinës në nivel molekular, qelizor dhe organik të flokëve për rritjen komplekse të flokëve të njeriut. Ato dëshmojnë zgjerimin e rritjes së flokëve dhe vetitë mbrojtëse të kafeinës ndaj folikulave të flokëve tek të dyja gjinitë.

T. W. Fischer, E. Herczeg-Lisztes, W. Funk, D. Zillikens, T. Bíró, R. Paus, Br. J. Dermatol. 2014, 171, 1031-1043.

* Titulli origjinal i studimit: Differenzielle Effekte von Coffein auf die Länge des Haarschafts, die Keratinozyten-Proliferation der Matrix und der äußeren Wurzelscheide, sowie die TGF-β2-/IGF-1-vermittelte Regulierung des Haarzyklus in männlichen und weiblichen menschlichen Haarfollikeln in vitro.