התורשה, הקרטין ואפילו מבנה התאים בזקיקי השיער – כולם מעורבים בתהליכים שקובעים אם השיער שלנו יהיה חלק או גלי
לשיער הראש יש חשיבות רבה לחיינו, שכן הוא מגן על הקרקפת מקרינת השמש ושומר את חום הראש בחורף. גם מבחינה חברתית הוא נחשב לסמל של סטטוס ויופי, כפי שמעידה התעשייה הענפה של תכשירי שיער ופתרונות נגד התקרחות.
מה שעוד מייחד את השיער משאר הרקמות בגוף היא העובדה שהוא מורכב משכבות של תאים מתים המסודרים כמו רעפים ומחוברים על ידי כמויות גדולות של חלבון בשם קרטין (Keratin). הקרטין הוא חלבון שמיוצר בזקיק השערה על ידי תאים שנקראים קֶרָטִינוֹצִיטִים, ומורכב מחומצות אמינו קטנות במיוחד שמקנות לו מבנה צפוף וארוז היטב. לכן הוא זה שמקנה לרקמה את הקשיחות שלה; שיער עם הרבה קרטין יהיה עבה וחזק יותר משיער דל בקרטין.
מה קובע אם צורת השיער תהיה חלקה או מתולתלת? ברמה המולקולרית אנחנו יודעים שכככל שיש יותר קשרי גופרית שמחברים בין חומצות האמינו בקרטין, השיער יהיה מתולתל יותר. אבל מתברר שזה ממש לא הכול.
צורת הזקיק
אחד ההבדלים בין שיער מתולתל לשיער חלק קשור לאופן הצמיחה של השערה בתוך הזקיק. בפשטות, זקיק של שיער חלק הוא ישר, ואילו זקיקים של שיער גלי או מתולתל הם מעוגלים יותר.
הצורה של כל זקיק נקבעת במהלך ההתפתחות העוברית, ולגנטיקה יש השפעה גדולה על כך. עם זאת, מדענים עדיין לא מבינים לגמרי איך זה קורה. כמו כן, כל כמה שנים הזקיק יכול לעבור באופן טבעי שינויים מבניים שמשפיעים על צורת השיער.
שערה גדלה בדרך כלל 6-2 שנים לפני שהיא עוברת לשלב מנוחה של כמה חודשים ובסופו של דבר נושרת. בשלב הזה זקיק השיער מתנוון ומצטמק. כדי להתחיל מחזור חדש של צמיחה, הזקיק גדל בחזרה לצורתו המקורית ושערה חדשה מתפתחת בו. זקיק מפותל יצמיח תמיד שערה מתולתלת, אבל התהליכים שמאפשרים את חידוש העקמומיות בזקיק הם עדיין תעלומה.
שאלה נוספת שמעסיקה ביולוגיים ופיזיקאים היא איך צורת הזקיקים ואופן התפוצה שלהם בראש משפיעים על אופן הסלסול של השיער, למשל שינויים בכיוון הסלסול או חוסר רציפות בתלתל. לא ברור גם איך התכונות הללו עוברות בתורשה.
היחסים בין סוגי התאים עשוי לקבוע את מידת הסלסול. שלושת סוגים של תאי השערה | איור: University of Waikato
היחס בין תאי השערה
את השערה מרכיבים שלושה סוגי תאים: מזו-קורטיקליים (מרכז-קליפתיים) שנמצאים בערך במרכז השערה, תאים פארה-קורטיקליים (חוץ-קליפתיים) שנמצאים מסביב להם, ותאים אורתו-קורטיקליים (זקופים) שנמצאים אף הם בהיקף. תחילה התאים הללו רכים ועגולים ומלאי נוזלים, אך ככל שהשערה גדלה הם נעשים ארוכים, דקים וקשיחים יותר, הודות לקרטין שעוטף אותם.
במשך שנים, שתי תיאוריות מתחרות ניסו להסביר איך התאים הללו מעצבים את צורת השערה. הראשונה גרסה ששערה מתולתלת בנויה כך שתאים בצד אחד שלה מתחלקים מהר יותר מאלה שבצידה הנגדי, וכך נוצר עיקול בצד שהתאים בו מתחלקים לאט יותר. השנייה הניחה שההבדלים באורך התאים בכל צד של השערה, והיחס ביניהם, הם אלה שקובעים את מידת הסלסול.
בשערות אדם התאים מתפתלים זה על זה בתבניות מורכבות, דבר שמקשה להסיק מסקנות על תרומתם לסלסול הכולל. לכן צוות חוקרים מניו זילנד ויפן החליט לבחון דווקא את שערן של כבשים מגזע מרינו, שתאי הצמר שלהם הרבה יותר מסודרים. באמצעות מיקרוסקופ הם מדדו את עקמומיות השערות, ספרו את סוגי התאים בכל צד של השערה ומדדו את אורכם.
ממצאי המחקר הראו במפתיע שאף אחת מהתיאוריות אינה נכונה. כשבחנו את קצב גדילת התאים בכל צד גילו החוקרים כי אין פחות תאים בחלק הפנימי של העקומה מאשר בחלקה החיצוני, כך שהתיאוריה הראשונה שגויה. אבל גם כשבדקו את התיאוריה השנייה הם גילו שידיעת היחס בין התאים הארוכים להתאים הקצרים משני צידי השערה לא מאפשרת להם לחזות את מידת הסלסול של סיבי השיער.
מה שצוות המחקר כן הצליח לגלות הוא שבכל צד של השערה התאים האורתו-קורטיקליים יהיו תמיד ארוכים יותר מהתאים הפארה-קורטיקליים. זה מחזק את הרעיון שההבדלים בין סוגי התאים קשורים למידת הסלסול של השערה.
הצמר סייע לפתרון התעלומה, או לפחות לשלילת אפשרויות. כבשים מגזע מרינו | צילום: Shutterstock
גנטיקה
לגנטיקה יש חלק חשוב בקביעת צורת השיער שלנו. מבט קצר על ילדים והוריהם ימחיש לנו ששיער מתולתל או חלק הוא דבר שרץ במשפחה. אבל אילו גנים שעוברים מדור לדור קובעים איך ייראה השיער שלנו?
הגֵן העיקרי שעד כה זוהתה השפעתו על צורת השיער הוא גֵן בשם TCHH, שאחראי על הייצור של החלבון טריכויאלין (Trichohyalin). החלבון הזה נמצא בשורש השערה וממלא תפקיד חשוב בחיזוקה. גֵן נוסף, בשם EADR, קשור לעובי השיער אצל תושבי מזרח אסיה.
פרט לשני אלה זוהה לאחרונה קומץ של גֵנים נוספים שעשויים למלא תפקיד בוויסות צורת השיער. חוקרים משערים שחלקם מבוקרים על ידי גורמים אפיגנטיים, כלומר גורמים מחוץ ל-DNA המשפיעים על ביטוי גנים, כך שצורת השיער מושפעת גם מהסביבה שלנו.
מדענים מנסים לבדוק כיווני מחקר נוספים כמו פיזור הקרטין בשערה או חלוקת התאים בשורש השערה, שיכולים אולי לשפוך עוד אור על האופן שבו תלתלים נוצרים. אז כשאתם עומדים מול המראה ומייחלים שהשיער ייראה אחרת, תהיו סמוכים ובטוחים שהמדענים פועלים במלוא המרץ כדי להבין את המנגנונים המדויקים שמעצבים את צורתו.
