Informazione

Numero di cicli di capelli nell'uomo


Ho visto diversi siti Web affermare che la quantità di cicli di capelli che un follicolo attraverserà è predeterminata a circa 25-30 cicli completi. Esistono prove genetiche per convalidare questa affermazione? Come può essere determinato questo oltre al vedere osservativamente le persone perdere i capelli mentre invecchiano?

Ecco un link che si riferisce a ciò di cui sto parlando:

Il numero di cicli di crescita dei capelli è limitato: i nostri capelli sperimenteranno dai 25 ai 30 cicli come questo durante la nostra vita.


Fase Agagen

Cos'è la fase di Agagen?

Conosciuta anche come "Fase di crescita" o "Fase attiva", la fase Anagen è quando le cellule nella radice dei tuoi capelli si dividono più rapidamente in modo da formare più nuovi capelli.

Quanto crescono i tuoi capelli?

Durante la fase Anagen, i tuoi capelli crescono di circa mezzo pollice al mese [circa 6 pollici all'anno], e più velocemente in estate che in inverno.

Quanto dura lo Stage di Agagen?

Questa fase del ciclo di crescita dei capelli dura in media 3-5 anni, quindi una crescita dei capelli a tutta lunghezza in media da 18 a 30 pollici. La fase Anagen è generalmente più lunga nelle persone di origine asiatica e può durare fino a 7 anni, il che significa che i tuoi capelli potrebbero essere in grado di crescere fino a 3 piedi di lunghezza!

Fase catagen

Cos'è la fase Catagen?

Dopo la fase anagen, il ciclo dei capelli entra in una breve fase di transizione nota come fase catagen, che segnala la fine della crescita attiva dei capelli e taglia i singoli capelli dall'afflusso di sangue e dalle cellule che producono nuovi capelli. Circa il 3% di tutti i peli si trova in questa fase in qualsiasi momento.

Quanto dura lo Stage Catagen?

Fase telogen

Cos'è la fase telogen?

La terza fase del ciclo di crescita naturale dei capelli è la fase telogen, un periodo di riposo in cui i fili rimangono nei follicoli ma non crescono attivamente. Una stima del 10-15% dei tuoi capelli è in fase Telogen in un dato momento.

Quanto dura il Telogen Stage?

Circa 3 mesi o 100 giorni.

Fase esogena

Cos'è la fase esogena?

La fase finale del ciclo di crescita dei capelli, quando le singole ciocche di capelli vengono rilasciate dai loro follicoli e cadono. Ora l'intero processo può ricominciare!

Quanto dura la fase Exogen?


Un diagramma dell'anatomia dei capelli può sembrare semplice, ma in realtà è una delle strutture più complicate del corpo. I capelli sono costituiti da due strutture separate: il follicolo pilifero, che esiste sotto la pelle, e il fusto del capello, che è il capello che vediamo.

Il follicolo pilifero è la parte vivente del capello. È una struttura simile a una calza che contiene cellule e tessuto connettivo. La papilla esiste alla base del follicolo pilifero. Contiene minuscoli vasi sanguigni (capillari) che nutrono le cellule. Il follicolo contiene anche la matrice germinale, che è dove le cellule producono nuovi peli.

Il bulbo è la struttura simile a una calza che circonda la papilla e la matrice germinale. È alimentato da capillari. Il bulbo ospita diversi tipi di cellule staminali che si dividono ogni 23-72 ore, più velocemente di qualsiasi altra cellula del corpo. Contiene anche ormoni che influenzano la crescita e la struttura dei capelli durante le diverse fasi della vita, come la pubertà.

Il follicolo è circondato da una guaina interna ed esterna che protegge e modella il fusto del capello in crescita. La guaina interna segue il fusto del capello e termina appena prima dell'apertura della ghiandola sebacea. La guaina esterna continua fino alla ghiandola sebacea. Il muscolo erettore del pelo, un minuscolo fascio di fibre muscolari, è attaccato alla guaina esterna. Quando il muscolo si contrae, fa rizzare i capelli, altrimenti noto come pelle d'oca. La ghiandola sebacea produce sebo, o olio, che è il balsamo naturale del corpo. Durante la pubertà viene prodotto più sebo, motivo per cui l'acne è comune durante l'adolescenza. La produzione di sebo diminuisce con l'età, causando la secchezza della pelle.


Ricerca | Progetto di ricerca per la rigenerazione degli organi finanziato da Organ Technologies Inc.

Come in molti animali, i capelli umani hanno una funzione di organo sensoriale e la funzione fisiologica di proteggere la pelle dalle influenze ambientali come i raggi ultravioletti o il cambiamento di temperatura (Figura).

Inoltre, gli esseri umani sono animali sociali e percepiscono le caratteristiche individuali e distintive della personalità o della giovinezza espresse dai capelli del cuoio capelluto, dalle sopracciglia, dai baffi e da altri peli del corpo (Figura ).

I capelli hanno le proprietà di cui sopra, tra cui spessore, lunghezza, qualità, colore, densità in base all'area in cui i capelli crescono.

Figura: tipo, distribuzione e funzione dei capelli

(a) Distribuzione e funzione dei capelli nei topi e nell'uomo

(b) Confronto tra peli di topo e baffi

(c) Confronto tra capelli del cuoio capelluto umano e peli del corpo Legenda: M, midollo C, corteccia del fusto del capello. Bar, 20 mt.

Strategia terapeutica dell'alopecia mediante terapia rigenerativa dei capelli: un confronto con le tecnologie precedenti

In Giappone, 12 milioni o più di uomini hanno l'audacia del modello maschile, oltre a vari inconvenienti e malattie della pelle legate ai capelli, tra cui l'alopecia areata, l'ipoplasia dei capelli causata da una predisposizione genetica.

I follicoli piliferi, gli organi che creano i capelli, possono rimpicciolirsi a causa dell'influenza degli ormoni androgeni e possono sviluppare alopecia quando vengono distrutti da malattie o lesioni autoimmuni. Attualmente, il trattamento medico o chirurgico viene eseguito con successo in molti pazienti con alopecia. Finora, alcuni metodi di trattamento si sono diffusi, inclusi farmaci per inibire l'influenza degli androgeni e il trapianto autologo di follicoli piliferi in cui i follicoli piliferi vengono rimossi dalle aree normali e trapiantati nelle aree di caduta dei capelli (Figura).
Tuttavia, queste tecnologie di trattamento non sono efficaci in tutti i casi e non possono aumentare il numero di follicoli piliferi sani.

Pertanto, la terapia rigenerativa dei capelli, utilizzando le cellule del paziente, riproduce i follicoli piliferi dal germe del follicolo pilifero, l'origine dei follicoli piliferi normali (Figura in basso 1).

Figura: Strategia di trattamento dell'alopecica

(a) Strategia di trattamento per l'alopecia di tipo maschile

(b) Confronto tra autotrapianto di capelli e terapia rigenerativa del follicolo pilifero

Cellule staminali con capacità rigenerativa d'organo nei follicoli piliferi adulti

I follicoli piliferi, gli organi che producono i capelli, sono formati dall'interazione epiteliale mesenchimale durante i giorni fetali, in modo simile ad altri organi (Figura in alto).
Mentre altri organi si formano solo durante i giorni fetali, i follicoli piliferi si riproducono durante i cicli periodici dei capelli.

Si pensa che il follicolo pilifero abbia cellule staminali epiteliali situate nell'area del rigonfiamento che è leggermente rigonfia vicino alla ghiandola sebacea e mantiene la capacità di riproduzione del follicolo pilifero. Questa riproduzione del follicolo pilifero è indotta dalle cellule della papilla, che hanno multipotenza per differenziarsi in derma o tessuto sottocutaneo (Figura in basso).
Inoltre, le cellule staminali del melanocita che controllano il colore dei capelli esistono anche intorno all'area del rigonfiamento. Queste cellule staminali sono mantenute in una nicchia tridimensionale e mantengono la capacità rigenerativa per tutta la vita.

Figura 3: Sviluppo del follicolo pilifero e della nicchia delle cellule staminali del follicolo pilifero

(a) Sviluppo del follicolo pilifero e ciclo riproduttivo dei capelli

(b) Nicchia di cellule staminali nel follicolo pilifero dell'adulto

Rigenerazione del follicolo pilifero dalle cellule staminali

Il metodo del germe d'organo, che abbiamo sviluppato in precedenza, potrebbe rigenerare autonomamente il follicolo pilifero e il dente completamente funzionali dalle cellule germinali fetali.
Abbiamo sviluppato il metodo del germe d'organo per applicare la tecnologia alle cellule adulte al fine di rigenerare i follicoli piliferi che sono normalmente collegati allo strato epidermico dermico e ad altri tessuti.

Questa tecnologia, un importante passo avanti nell'uso pratico della terapia rigenerativa dei capelli, consente al follicolo pilifero riproduttivo di connettersi adeguatamente ai tessuti circostanti e di essere riprodotto funzionalmente. In futuro, contribuiremo alla terapia rigenerativa dei capelli attraverso la terapia del trapianto attraverso la riproduzione del germe del follicolo pilifero con cellule staminali autologhe.

Figura: riproduzione dei capelli con il metodo del prototipo dell'organo


Chiave di chirurgia plastica

Biologia dei follicoli piliferi: introduzione


  • Lo scopo principale dei capelli negli esseri umani è influenzare le interazioni sociali.
  • Lo sviluppo del follicolo pilifero dipende dalle interazioni tra cellule epiteliali e mesenchimali. I geni importanti per questa interazione vengono lentamente chiariti.
  • Anche i geni importanti per lo sviluppo del follicolo pilifero svolgono un ruolo nel ciclo del follicolo pilifero.
  • Il rigonfiamento del follicolo pilifero possiede cellule staminali importanti per la continua rigenerazione del follicolo durante il ciclo.
  • La pigmentazione dei capelli dipende dalle cellule staminali dei melanociti e dalle cellule differenziate del follicolo. Sono stati definiti molti geni importanti per il comportamento dei melanociti e la pigmentazione dei capelli.

Evoluzione e funzione dei capelli

I capelli si trovano solo nei mammiferi, dove nel corso dell'evoluzione i suoi ruoli primari sono stati quelli di isolare e proteggere dagli elementi. Tuttavia, negli esseri umani contemporanei, lo scopo principale dei capelli ruota attorno al suo ruolo profondo nelle interazioni sociali. La perdita di capelli (alopecia) e l'eccessiva crescita dei capelli nelle aree indesiderate (irsutismo e ipertricosi) possono portare a un significativo disagio psicologico ed emotivo che supporta uno sforzo farmaceutico e cosmetico multimiliardario per invertire queste condizioni.

La comprensione fondamentale della crescita dei capelli e dei suoi controlli sta aumentando e si traducono in nuovi trattamenti per l'alopecia. 1,2 Questi progressi sono il risultato dell'interesse dei biologi dello sviluppo e di altri ricercatori nel follicolo pilifero come modello per un'ampia gamma di processi biologici. Poiché ogni follicolo pilifero si rigenera ciclicamente, ricapitola il suo sviluppo iniziale. Molti fattori di crescita e recettori importanti durante lo sviluppo del follicolo pilifero regolano anche il ciclo del follicolo pilifero. 3-10 Il follicolo pilifero possiede cellule staminali dei cheratinociti e dei melanociti (MSC), nervi e sistema vascolare che sono importanti nella pelle sana e malata. 11-13 Per apprezzare queste informazioni emergenti e per valutare correttamente un paziente con perdita di capelli o capelli in eccesso (vedi Capitolo 88), è essenziale una comprensione dell'anatomia e dello sviluppo del follicolo pilifero.

Embriologia

Morfologicamente, lo sviluppo del follicolo pilifero è stato suddiviso in otto fasi consecutive, molte delle quali sono illustrate nella Fig. 86-1. Ogni stadio è caratterizzato da modelli di espressione unici per fattori di crescita e loro recettori, antagonisti dei fattori di crescita, molecole di adesione e componenti di trasduzione del segnale intracellulare. 14-16 Promettenti progressi nella comprensione dei meccanismi molecolari alla base dello sviluppo del follicolo pilifero sono emersi dalla scoperta che le controparti dei mammiferi (omologhi) dei geni importanti per il normale sviluppo della Drosophila (moscerino della frutta) influenzano anche lo sviluppo del follicolo pilifero. I geni decapentaplegici [Dpp/proteina morfogenetica ossea (BMP)], Engrailed (en), Homeobox (hox), hedgehog/patched (hh/ptc), notch, wingless/armadillo (wg/wnt/catenin) sono tutti critici per il follicolo pilifero e lo sviluppo dei vertebrati in generale. 17-19 Questi geni sono stati tutti scoperti per la prima volta nella Drosophila, quindi la maggior parte dei nomi assegnati loro descrivono l'aspetto peculiare (fenotipo) delle mosche portatrici di mutazioni in questi geni. 20

Figura 86-1

Regolazione molecolare della morfogenesi del follicolo pilifero. Lo schema mostra l'espressione di diversi fattori di crescita, i loro recettori, l'adesione e le molecole della matrice cellulare, i regolatori trascrizionali nell'epitelio del follicolo pilifero e il mesenchima durante le distinte fasi dello sviluppo del follicolo pilifero. BMP = proteina morfogenetica dell'osso BMPR-IA = recettore della proteina morfogenetica dell'osso, tipo IA CK = cheratina 5 Cutl1 = cut-like 1 E-caderina = caderina epiteliale EDA = ectodisplasia EDAR = recettore dell'ectodislasina EGFR = recettore del fattore di crescita epidermico Foxn1 = forkhead box N Gata3 = proteina legante GATA 3 Gli1 = oncogene omologo associato al glioma 1 HGF = fattore di crescita degli epatociti Hoxc13 = omeobox C13 KGF = fattore di crescita dei cheratinociti Lef-1 = fattore di potenziamento linfoide 1 Lhx2 = omeobox 2 LIM N-CAM = molecola di adesione delle cellule neurali P -caderina = caderina placentare PDGF-α = fattore di crescita derivato dalle piastrine α polipeptide PFGF-Rα = recettore del fattore di crescita derivato dalle piastrine α Ptc1 = patchato1 SCF = fattore di cellule staminali Shh = riccio sonico TCF3 = fattore di trascrizione 3 TGF-βR-II = fattore di crescita trasformante-recettore 2.

La formazione del follicolo inizia sulla testa e poi si sposta verso il basso verso il resto del corpo nell'utero. I primi peli che si formano sono i peli della lanugine, che sono non pigmentati, morbidi e fini. I capelli di lanugine vengono generalmente eliminati tra la 32a e la 36a settimana, sebbene circa un terzo dei neonati conservi ancora i capelli di lanugine fino a diverse settimane dopo la nascita.

I geni patterning, chiamati geni homeobox, che sono organizzati con precisione nel genoma in modo da essere espressi in sequenze temporali e modelli spaziali rigorose durante lo sviluppo, sono probabilmente responsabili della distribuzione non casuale e simmetrica dei follicoli piliferi sul corpo. 21,22 Nei topi adulti, l'espressione genica di homeobox riappare nei follicoli piliferi e serve a mantenere la normale produzione del fusto del capello. 6 Engrailed, un tipo di gene homeobox, è responsabile del patterning dorso-ventrale, e i topi privi di engrail sviluppano follicoli piliferi sulle zampe. 23

Sebbene i follicoli piliferi e i capelli condividano tutti la stessa anatomia di base, la loro crescita, dimensione, forma, pigmentazione e altre caratteristiche differiscono ampiamente, in base alla posizione del corpo e alla variazione tra gli individui. Molte di queste caratteristiche si stabiliscono durante lo sviluppo ma sono poi profondamente alterate dalle influenze ormonali più avanti nella vita. Stiamo iniziando a capire i geni che controllano la lunghezza, l'arricciatura e la distribuzione dei capelli grazie a eleganti studi genetici sui cani. Questi studi rivelano che il fattore di crescita dei fibroblasti-5 (FGF-5), cheratina 71 e R-spondina 2 influenzano rispettivamente la lunghezza, l'arricciatura e la distribuzione. 24 Negli esseri umani, i capelli più spessi trovati negli asiatici sono associati ad una maggiore attività del recettore dell'ectodisplasia (EDAR), 25 il recettore dell'ectodisplasia (EDA) (vedi sotto).

La dimensione di molti tipi di follicoli cambia drasticamente più volte nel corso della vita. Ad esempio, i follicoli piliferi lanugine, che producono fusti piliferi lunghi diversi centimetri, si convertono in follicoli vellus che producono piccoli peli che sporgono solo leggermente dalla superficie della pelle. Più tardi nella vita, i follicoli vellus sulla barba maschile si allargano in follicoli terminali che generano peli lunghi e spessi. Sul cuoio capelluto di individui geneticamente predisposti, i follicoli terminali si miniaturizzano e formano peli microscopici e fragili.

Placode epiteliale o germe primario dei capelli

Nel feto umano, i follicoli piliferi si sviluppano da piccole raccolte di cellule, chiamate placodi epiteliali, che corrispondono allo stadio 1 dello sviluppo del follicolo pilifero e compaiono per la prima volta intorno alla 10a settimana di gestazione (vedi Fig. 86-1). Il placode epiteliale si espande quindi per formare il "germe pilifero primario" la cui progenie alla fine genera l'intera porzione epiteliale del follicolo pilifero. 26

Le cellule del placode e del germe dei capelli esprimono la caderina placentare e si orientano verticalmente, perdendo i loro desmosomi, emidesmosomi e caderina epiteliale, che diminuisce la loro adesione ai loro vicini. 27-29 Le cellule dermiche sotto il placode dei capelli formano un ammasso (o condensato), che in seguito si sviluppa nella papilla dermica. 30

La formazione del follicolo pilifero dipende da una serie di interazioni mesenchimali/epiteliali. 30 Un segnale iniziale sorge nel mesenchima (derma primitivo) e istruisce l'epitelio sovrastante a formare un'appendice, indicata dalla comparsa di placode regolarmente spaziati (vedi Fig. 86-1). Il secondo segnale deriva dal placode epiteliale e provoca un'aggregazione di cellule nel mesenchima sottostante che alla fine formerà la papilla dermica. Infine, un segnale da questa papilla dermica primitiva avvia la proliferazione e la differenziazione delle cellule placode, portando infine alla formazione di un follicolo maturo. Questi segnali reciproci passano attraverso la membrana basale interposta, che subisce alterazioni nella sua morfologia e composizione chimica che possono alterare la sua capacità di sequestrare fattori di crescita e proteine ​​leganti, eventualmente modulando le interazioni epiteliale/mesenchimale.

Molte di queste molecole regolatrici importanti per la formazione del follicolo pilifero sono state definite, ma è ancora da determinare come interagiscono per generare follicoli piliferi in un epitelio altrimenti omogeneo. In un modello, la spaziatura e la dimensione dei placode sono regolate da un segnale dermico, che varia nel carattere nelle diverse regioni del corpo. Il segnale cutaneo si verifica uniformemente all'interno di ciascuna regione del corpo e innesca l'attivazione di promotori e repressori del destino dei follicoli nell'epitelio che poi competono tra loro, determinando l'istituzione di una serie regolare di follicoli. 15,31 Le differenze nei livelli di attivazione del promotore e del repressore potrebbero spiegare le differenze regionali nella dimensione e nella distanza dei follicoli. Coerentemente con questo modello, diversi regolatori positivi e negativi del destino del follicolo pilifero sono inizialmente espressi uniformemente nell'epidermide e successivamente si localizzano nei placode.

Uno dei primi percorsi molecolari che regola positivamente l'inizio del follicolo pilifero è il percorso WNT/β-catenina. La -catenina è il mediatore a valle della segnalazione WNT. Le proteine ​​WNT si legano ai recettori sulla membrana cellulare e, attraverso una serie di segnali, inibiscono la degradazione della -catenina citoplasmatica. La β-catenina quindi trasloca nel nucleo, formando un complesso con la famiglia di fattori di trascrizione LEF/TCF e determinando l'espressione dei geni a valle. 15,31 L'attivazione di questa via della -catenina sembra necessaria per stabilire la competenza epiteliale, uno stato in cui il tessuto epiteliale ha il potenziale per formare un follicolo pilifero. Normalmente, la via della -catenina è inattiva nell'epidermide adulta, ma attivando artificialmente la -catenina nelle cellule basali epidermiche di topi transgenici adulti, i follicoli piliferi si sviluppano de novo. 32 Questa notevole scoperta potrebbe eventualmente avere implicazioni terapeutiche, sebbene l'attivazione costante di questa via nel follicolo pilifero si traduca anche in pilomatricomi e tricofolliculomi, due tipi di tumori cutanei relativamente rari. 32,33

Anche l'EDA, una molecola correlata al fattore di necrosi tumorale, e il suo recettore (EDAR) fanno parte di un altro importante percorso che stimola lo sviluppo precoce del follicolo sia nei topi che nell'uomo. 34 Le mutazioni del gene EDA causano displasia ectodermica anidrotica legata all'X, una sindrome associata a un numero ridotto di follicoli piliferi e difetti dei denti e delle ghiandole sudoripare (vedi capitolo 142). 35 Il gene EDAR è mutato nelle displasie ectodermiche ipoidrotiche autosomiche recessive e dominanti, causando fenotipi identici a quelli risultanti dalle mutazioni EDA. Il gene Edar di topo è espresso ubiquitariamente nell'epitelio prima della formazione del placode, e quindi diventa limitato ai placode, mentre il gene Eda è espresso ubiquitariamente anche dopo la formazione del placode. 36 I topi con mutazioni in questi geni hanno lo stesso fenotipo degli esseri umani con mutazioni simili e i topi che sovraesprimono Eda nell'epidermide mostrano la formazione dei follicoli "fusi" a causa della perdita della corretta spaziatura tra i placodi dei capelli vicini. 37,38 Gli esseri umani con geni EDAR più attivi hanno capelli più spessi. 25

A differenza di EDA e EDAR, che promuovono lo sviluppo del follicolo pilifero, i membri della famiglia BMP inibiscono la formazione del follicolo. Bmp2 è espresso diffusamente nell'ectoderma, ma poi si localizza nel placode precoce e nel mesenchima sottostante, mentre Bmp4 è espresso nel condensato dermico precoce. 39,40 La segnalazione di BMP inibisce la formazione di placode, mentre la neutralizzazione dell'attività di BMP da parte del suo antagonista Noggin promuove il destino del placode, almeno in parte attraverso la regolazione positiva dell'espressione del fattore 1 del potenziatore linfoide (Lef-1). 39,41-43 I topi privi di Noggin hanno meno follicoli piliferi rispetto allo sviluppo follicolare normale e ritardato. 43 Anche il percorso Notch sembra svolgere un ruolo nel determinare il pattern follicolare. Il ligando Notch Δ-1 è normalmente espresso nel mesenchima sottostante il placode 44-46 e, quando misexpressed in una piccola parte dell'epitelio, promuove e accelera la formazione di placode sopprimendo la formazione di placode nelle cellule circostanti. 44,47

Un'altra proteina secreta presente nel placode follicolare che svolge un ruolo importante nella segnalazione epiteliale-mesenchimale è il riccio sonico (Shh). 48,49 La pelle di topi privi di Shh ha follicoli piliferi estremamente fragili con papille dermiche poco sviluppate. 50-52 Patched1 (Ptc1), il recettore per Shh, è espresso nelle cellule germinali e nella papilla dermica sottostante, suggerendo che Shh può avere proprietà induttive sia autocrine che paracrine necessarie per la formazione del germe pilifero e della papilla dermica. 53 Patched è il gene carente nella sindrome del nevo basocellulare (vedi capitolo 116). 19

Il piolo bulboso o bocciolo per capelli

Nella fase successiva dello sviluppo, il piolo bulboso o gemma pilifera (o stadio 2 dello sviluppo del follicolo pilifero, vedi Fig. 86-1) è formato dall'allungamento del germe pilifero in un cordone di cellule epiteliali. Le cellule mesenchimali ai lati del piolo si svilupperanno nella guaina fibrosa del follicolo pilifero e quelle sulla punta del piolo si svilupperanno nella papilla dermica. La porzione più profonda del piolo follicolare forma una struttura bulbosa che circonda le cellule mesenchimali sottostanti destinate a diventare la papilla dermica. Queste cellule epiteliali diventeranno la matrice del follicolo pilifero, che dà origine al fusto del capello e alla guaina della radice interna. La guaina della radice esterna forma due rigonfiamenti sul lato del follicolo pilifero formando un angolo ottuso con la superficie della pelle. Il rigonfiamento superficiale si svilupperà nella ghiandola sebacea. Il rigonfiamento più profondo funge da sito futuro delle cellule staminali epiteliali che generano il nuovo follicolo inferiore durante il ciclo del follicolo pilifero. Il muscolo erettore del pelo di solito si attacca nell'area del rigonfiamento e la contrazione del muscolo provoca un orientamento più verticale del fusto del capello che porta a "pelle d'oca". Nelle ascelle, nella regione anogenitale, nelle areole, nella regione periombelicale, nelle palpebre (le ghiandole specializzate di Moll) e nei condotti uditivi esterni, un terzo rigonfiamento si sviluppa superficialmente al germoglio della ghiandola sebacea e dà origine alla ghiandola apocrina.

Quando il bulbo del follicolo pilifero appare durante la fase del piolo bulboso, si formano almeno otto diversi strati cellulari che costituiscono tutti i componenti del follicolo pilifero maturo. Capire quali geni determinano linee cellulari specifiche all'interno del follicolo è una domanda importante. GATA-3 è importante nella differenziazione della guaina radicolare interna. 54 Notch1, una proteina di membrana coinvolta nella determinazione del destino cellulare attraverso le interazioni cellula-cellula e la trasduzione del segnale intracellulare, e i suoi ligandi Serrate1 e Serrate2 sono espressi nelle cellule della matrice destinate a formare la guaina della radice interna e il fusto del capello. 46,55 Notch1 sembra controllare il fenotipo dei cheratinociti quando lasciano la matrice del bulbo e si differenziano in tipi cellulari specifici. 56

Follicolo pilifero maturo

Il lume centrale dove emergerà il fusto del capello è formato da necrosi e cornificazione delle cellule epiteliali nell'infundibolo. Quando viene prodotto il fusto del capello, diverse vie di segnalazione sono coinvolte nel controllo della sua differenziazione. La segnalazione di Wnt/β-catenina/Lef-1 svolge un ruolo importante nella formazione del fusto del capello e l'espressione ectopica di Wnt3 nella guaina esterna della radice del follicolo pilifero provoca fragilità del fusto del capello. 57,58 I geni della cheratina del fusto del capello contengono siti di legame per Lef-1, 59 che trasloca nel nucleo dopo l'attivazione della via WNT/β-catenina. La segnalazione WNT regola probabilmente l'espressione dei geni della cheratina del fusto del capello, perché quasi tutti questi geni contengono siti di legame Lef-1 nelle loro regioni promotrici. 60

La segnalazione del BMP è anche essenziale per una corretta differenziazione della guaina della radice interna e del fusto del capello, poiché la delezione condizionale del recettore BMP di tipo 1A nei cheratinociti provoca profonde alterazioni della guaina della radice interna e della formazione del fusto del capello. 61-63 Diversi altri fattori di trascrizione putativi controllano la differenziazione del fusto del capello, tra cui HOXC13, 6 una proteina homeobox e il gene WHN, 64-66 che è mutato nei topi nudi e raramente negli esseri umani con capelli, unghie e difetti immunitari. 67,68

Questo processo di formazione del follicolo pilifero si ripete in diverse ondate, con la formazione di follicoli secondari accanto al follicolo iniziale. I follicoli sono principalmente raggruppati in gruppi di tre e possiedono un orientamento obliquo con un angolo simile ai loro vicini.


Risultati

Analisi morfologica di follicoli piliferi isolati e valutazioni istomorfologiche

Grazie alle valutazioni istomorfologiche, le SHF in fase anagen sono facilmente distinguibili per la tipica morfologia dilatata e arrotondata dei bulbi (Fig. 1a e b), la papilla dermica circondata da matrice pilifera e la presenza di guaina radicolare interna (Fig. 1b ). Gli SHF in fase catagen mostravano invece i peculiari peli del club (Fig. 1c e d), una cheratinizzazione trichilemmale e una piccola papilla dermica al di sotto del germe pilifero secondario a conferma della loro vicinanza alla fase telogen (Fig. 1d).

un HF isolato in fase anagen. Viene mostrato un capello racchiuso dalla guaina epiteliale. Il bulbo è completamente sviluppato e mostra una forma rotonda. B Sezione istologica che mostra un gruppo di HF secondari in fase anagen. Vengono mostrati i bulbi e le regioni soprabulbar. Colorazione Floxin B/Orange G/Blu Alcian. C HF isolati in fase regressiva. I bulbi sono mancanti, il pelo è corto e mostra una caratteristica forma a clava. Si possono osservare ghiandole sebacee vicino ai peli del club. D Un HF in fase di transizione catagen-telogen. Vengono mostrate le caratteristiche morfologiche tipiche di queste fasi. Una piccola ed estrusa papilla dermica (*) la ciocca epiteliale (ES) il capello clava (CH). Colorazione ematossilina-eosina

Analisi dei dati di sequenziamento dell'RNA

È stata eseguita l'analisi del trascrittoma di HF isolati in anagen e catagen di cashmere di 5 anni. L'esperimento ha prodotto un totale di 860 milioni di letture, 86 milioni di letture per campione. Il sequenziamento dell'RNA ha fornito letture di alta qualità con una buona somiglianza tra i campioni. L'analisi di scaling multidimensionale (MDS) delle differenze di piega nell'espressione genica mostra le relazioni tra i campioni in ciascun gruppo e una buona separazione tra anagen e catagen (Fig. 2). Le procedure di controllo qualità e rifilatura hanno mantenuto la stragrande maggioranza delle sequenze prodotte (dall'87 al 97% del totale) da una media di 43.337.566 a 39.728.735 letture. L'allineamento ha avuto successo dal 79 all'89% delle letture pulite ed è stata osservata una buona proporzione di allineamenti unici con un output di 34.071.742 letture mappate medie. Solo queste sequenze sono state utilizzate per la valutazione dell'espressione genica differenziale per evitare di introdurre bias attraverso l'incertezza di assegnazione multi-mapper. Una panoramica dei dati di ritaglio e mappatura è mostrata nel file aggiuntivo 1.

Output MDS elaborato con EdgeR. I campioni anagen sono chiaramente separati dai campioni catagen

Geni differenzialmente espressi

Dopo un'analisi statistica con edgeR utilizzando un set di dati di 12.486 geni filtrati, abbiamo trovato 214 geni differenzialmente espressi (DEG) negli HF isolati, con un significato di Q < 0,05 e una variazione assoluta di piegatura (logFC) maggiore di 1,5. Utilizzando questi filtri e impostando la fase anagen come controllo, 97 geni risultano up-regolati (logFC > + 1.5), mentre 117 geni sono stati down-regolati (logFC < - 1.5) rispetto all'anagen (Fig. 3). I risultati completi sono mostrati nel file aggiuntivo 2.

Smear plot dei geni analizzati totali. Le macchie rosse indicano geni espressi differenziali

Analisi funzionale del gene

Dopo l'annotazione dell'elenco delle trascrizioni modulate tramite BioMart, i nomi dei geni recuperati sono stati utilizzati per eseguire un'analisi di arricchimento con BiNGO, un'app Cytoscape. Tuttavia, a causa della limitazione di Capra hircus annotazione genica, li valutiamo anche nei vocabolari di Bos Taurus. Inoltre, abbiamo accoppiato l'approccio di analisi GO con uno più generale utilizzando un nuovo strumento di analisi del percorso. Abbiamo usato come input la nostra lista di geni espressi differenziali accoppiati con percorsi selezionati relativi alla crescita dell'HF. Dopo la procedura di filtraggio e arricchimento, lo strumento ha generato una rete con i percorsi più significativi (FDR < 0.05, dopo la correzione di Benjamin-Hochberg). Con la rete altamente interconnessa identificata, ci siamo concentrati su percorsi arricchiti e processi biologici (FDR < 0.05): l'analisi ha evidenziato 144 percorsi statisticamente significativi. Tra questi, alcuni sono peculiari delle attività del ciclo HF come “termogenesi”, “ritmo circadiano” e “regolazione della pluripotenza delle cellule staminali”. I risultati sono forniti con una visualizzazione grafica interattiva per l'esplorazione annidata di percorsi e geni differenzialmente espressi (Fig. 4). Il file aggiuntivo 3 contiene tutti i percorsi arricchiti e per una visualizzazione più dettagliata segui questo link: https://github.com/CristinaNocelli/ghf_enrichment/blob/master/README.md

PIA fornisce un output grafico per facilitare la comprensione della relazione di percorso tra i geni. L'intensità del colore dei diamanti rossi dà un'idea del livello espressivo del percorso. Inoltre, fissando l'anagen come riferimento, l'intensità del colore del palloncino rosso evidenzia la up-regulation in catagen. Mentre l'intensità del palloncino verde fornisce informazioni sulla down-regulation in catagen. Una risoluzione più dettagliata è visibile al link https://github.com/CristinaNocelli/ghf_enrichment/blob/master/README.md

QRT PCR

Una selezione di DEG è stata valutata mediante RT-qPCR per la validazione negli HF isolati (due fasi, anagen e catagen, Fig. 5a, b, c e d Fig. 6a) e per confermare la modulazione in biopsie cutanee intere (quattro fasi , inizio anagen, anagen, inizio catagen e catagen, Fig. 5e, f, g e h Fig. 6b). La selezione è stata effettuata considerando diversi parametri come log fold change (logFC) e log counts per million (logCPM) per ciascun gene, con particolare attenzione alla correlazione funzionale di questi geni con HF di altre specie reperite in letteratura e/o KEGG Banca dati.

Espressione genica candidata negli HF e nelle biopsie cutanee. Il grafico a barre mostra l'espressione tra anagen e catagen negli HF (un, B, C e D). Le barre azzurre si concentrano sulla fase anagen, mentre le barre blu indicano la fase catagen. Per gli HF, geni significativi valutati mediante t-test (P < 0.05) sono contrassegnati dal simbolo (*). Mentre nelle biopsie cutanee (e, F, G e h) è possibile valutare gli stessi geni durante le prime fasi anagen, anagen, prime catagen e catagen. Per quanto riguarda le biopsie cutanee, il significato del livello di espressione (P <0.005) viene valutato come test ANOVA ed è visibile nel file aggiuntivo 5

Una foto dettagliata del K4 forte espressione in HF (un) e nelle biopsie cutanee (B) durante le fasi di crescita (early anagen e anagen) e non meno, la bassissima espressione durante le fasi di regressione (early catagen e catagen)

Cheratina 4 (K4) e cheratina 13 (K13) are strongly differentially expressed in isolated HFs: in particular, K4 expression ratio level highlights extreme up-regulation in anagen. Come previsto, Plin4, a member of the perilipin family, involved in coat intracellular lipid storage droplets, is fairly expressed during the cold season. The same pattern is observed for Elongation of Very Long Chain Fatty Acids Protein 3 (Elovl3) also named Cold-Inducible Glycoprotein, underlining how HFs could be influenced by environmental temperature. Ceruloplasmin (CP) is moderately expressed in HFs but the great individual variability negatively effects statistical significance. In anagen this gene appear to be expressed below our detection limit.


4 CURLY HAIR AS A GENETIC TRAIT: IDENTIFICATION OF CANDIDATE GENES AND LINKS TO MECHANISTIC FACTORS INVOLVED IN CURLY HAIR FORMATION

Curly hair traits are straightforward if rather tedious to measure given that hair is easily sampled and good methods to quantify curl have been developed. 3 This has aided genetic studies (so-called genomewide association studies (GWAS)) to try to identify the causative genes for hair traits and to explain their role in hair shape. 52, 53

Factors such as ethnicity and geographic variation must be controlled in these studies to minimise false positives. The advantage of GWAS investigations lies in the complete survey of the genome without prior hypothesis and the potential ability to identify unsuspected, novel genetic links to hair curl and shape. The most recent data to emerge from such studies are from the CANDELA cohort, a large (6630) admixed South American population with European, Native American and African ancestry. 53 In this study, hair shape was scored on a simple four-point scale (straight, wavy, curly or frizzy) and found to be associated with polymorphic variation in known curl-associated genes (EDAR, trichohyalin) and an as yet non-described gene, protease serine S1 family member 53a (PRSS53). This codes for a serine protease expressed in the IRS and variant Q30R substitution caused a change in enzyme activity. Its expression in the IRS adds weight to the hypothesis that shape of hair fibre is governed by the construction of the IRS, mechanism 4 as described above.

In a separate GWAS, designed to examine the curl variation only within South African populations, Unilever R&D studied three separate language (ethnic) groups: the Black African Sotho/Tswana, Xhosa and Zulu people, for genetic associations with hair curl variation within what is a largely similar African ancestral population. Prior observations in South Africa revealed wide variation in curl type and degree, lending weight to the hypothesis that curl was under polymorphic control the key question was, “Which proteins might be variable?” The degree of curliness of hair samples from 2417 volunteers was measured accurately using a flatbed scanner and image analysis, with the overall curl variation observed shown in Figure 4. No significant differences in curl variation were seen between language groups there was a trend for the Zulu language group to have less curly hair. DNA from the 25% highest curl and lowest curl subjects was compared using a DNA pooling strategy and assessing 1.6M single nucleotide polymorphic variants (SNPs). For general methods used, see Stokowski et al. 54 A substantial genetic signal was detected comparing the two hair curl groups, but overall there were no specific associations that passed a strict genomewide statistical test (5×10 −8 after a Bonferroni multiple testing correction). These data suggest that Black African hair curl variation is “complex” in that many genes are involved each having a modest effect on hair curl. Nevertheless, three candidate genes, KRT74, TCHH and CUTC, were selected having suggestive links to curl based on a less strict statistical tests, follicle location and literature data. Two of the three genes with a polymorphic variant associated with curl (KRT74 rs3912631 and TCHH Afd_1108920) code for proteins in the IRS, which supports the hypothesis that the IRS strongly influences hair shape (Table 1). 15, 28, 43, 55-58 K74 (keratin 74 the protein product of KRT74) is found in Huxley's layer (Figure 2) and is also linked to woolly hair syndromes, 57 a disorder manifest by fine curly hair. The role for the IRS in shaping hair curl is also supported by animal studies for example, Cadieu et al. 59 demonstrated using pure-bred dogs that just three genes control the major coat attributes of length, curliness and facial hair such as long eyebrows and beard. In humans, polymorphic variation in KRT71 also gives rise to woolly hair. 60 Thus, variants in both KRT71 and KRT74, which are adjacent genes located on chromosome 12, underpin a curly hair phenotype most likely by altered structural behaviour (e.g., capacity to bend, flex or twist) of the K71 and K74 proteins. This adds to our appreciation of the role of genetics in understanding human hair fibre structure and shape. 61, 62

Trichohyalin (the protein product of TCHH) is also expressed in Huxley's layer of the IRS and in the medulla. Trichohyalin is responsible for condensing the intermediate filaments as they change and harden. Electrostatic links to intermediate filaments are further stabilised by the action of peptide cross-linking enzymes called transglutaminases (TGase) 63 and, in particular, TGase3 appears to be very important in formation of important cross-linkages in the hair fibre cortex with a suggested role in helping form the hair shaft scaffold, clearly important in holding hair shape 64 mouse TGase3 gene (TGM3) knockout studies show hair abnormalities as the major phenotype 65 and TGM3 gene is mutated in uncombable hair syndrome. 43 In terms of function, it is proposed that trichohyalin mechanically strengthens the hair follicle inner root sheath to subsequently contain and permit shape to be set into the hair fibre. 41, 66 Trichohyalin requires deimination of arginine to citrulline in order to be able to complex with the keratin microfilaments. The expression of the enzyme peptidyl arginine deiminase (PAD) is expressed in various forms in the hair follicle. 42 Interestingly, an independent study in people of western European descent living in Australia 67 suggests that trichohyalin polymorphisms are linked to the straightness of hair and therefore that when combined with the observations reported here, trichohyalin might influence hair shape across more than one human population. It is not yet known whether polymorphic variation in PAD genes also contributes to such a link to hair shape.

All three genes, KRT71, KRT74 and TCHH, are members of the so-called epidermal differentiation complex (EDC), a cluster of about 20 genes in chr1q21. A subset of EDC genes is therefore clearly involved in coordinating hair shape. It is known that the EDC is under epigenetic control in the epidermis 68, 69 with chromatin organisers key to epidermal differentiation. It is interesting to speculate that similar factors may also control genes in the EDC within the IRS, opening up the possibility for epigenetic regulation of hair shape.

The third gene identified in our GWAS is CUTC (cutC copper transporter) with members of the family associated with copper homeostasis, namely the uptake, storage, delivery and efflux of copper. From animal studies, copper is known to be associated with hair conditions including hair curl. 70 For example, copper deficiency in lambs leads to poor quality wool that lacks crimp, an effect linked to the delayed differentiation of the IRS. 28 Menkes disease, which is associated with defects in hair traits including hair kinks, 71 is linked to another copper transporter ATP7A, further supporting a role for copper homeostasis in affecting hair curl.


Number of hair cycles in humans - Biology

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Capelli, nei mammiferi, le caratteristiche escrescenze filiformi dello strato esterno della pelle (epidermide) che formano il mantello di un animale, o pelame. I capelli sono presenti in diversi gradi su tutti i mammiferi. Su balene adulte, elefanti, sirenidi e rinoceronti i peli del corpo sono limitati a setole sparse. Nella maggior parte degli altri mammiferi il pelo è abbastanza abbondante da formare un pelo spesso, mentre gli umani sono tra i mammiferi più glabri.

La funzione più importante del pelo nei mammiferi è quella di isolare dal freddo conservando il calore corporeo. I diversi colori e modelli di colore nei cappotti possono anche servire a scopi di mimetizzazione e di riconoscimento e attrazione sessuale tra i membri di una specie. I peli specializzati chiamati vibrisse, o baffi, servono come organi sensoriali per alcuni animali notturni. I peli appositamente modificati del porcospino sono chiamati aculei e servono a scopi difensivi.

Gli esseri umani hanno diversi tipi di capelli. La prima a svilupparsi è la lanugine, uno strato di peli lanuginosi e sottili che iniziano a crescere nel terzo o quarto mese di vita fetale e vengono completamente eliminati prima o subito dopo la nascita. Durante i primi mesi dell'infanzia crescono peli fini, corti e non pigmentati chiamati peli o vellus. Vellus copre ogni parte del corpo tranne i palmi delle mani, le piante dei piedi, le superfici inferiori delle dita delle mani e dei piedi e pochi altri luoghi. Durante e dopo la pubertà, questi peli sono integrati da peli più lunghi, più ruvidi e più fortemente pigmentati chiamati peli terminali che si sviluppano sotto le ascelle, le regioni genitali e, nei maschi, sul viso e talvolta su parti del tronco e degli arti. I peli del cuoio capelluto, le sopracciglia e le ciglia sono di tipi separati da questi altri e si sviluppano abbastanza presto nella vita. Sul cuoio capelluto, dove i capelli sono solitamente più folti e lunghi, il numero medio totale di capelli è compreso tra 100.000 e 150.000. I capelli umani crescono a una velocità di circa 0,5 pollici (13 mm) al mese.

Il tipico pelo dei mammiferi è costituito dal fusto, che sporge sopra la pelle, e dalla radice, che è affondata in una fossa (follicolo) sotto la superficie della pelle. Fatta eccezione per alcune cellule in crescita alla base della radice, il capello è un tessuto morto, composto da cheratina e proteine ​​correlate. Il follicolo pilifero è una tasca a forma di tubo dell'epidermide che racchiude alla sua base una piccola sezione del derma. I capelli umani sono formati da divisioni di cellule alla base del follicolo. Quando le cellule vengono spinte verso l'alto dalla base del follicolo, diventano cheratinizzate (indurite) e subiscono la pigmentazione.

I capelli vengono continuamente persi e rinnovati dall'operazione di cicli alternati di crescita, riposo, caduta e rinnovata crescita. La vita media delle diverse varietà di capelli varia da circa quattro mesi per i capelli lanuginosi a tre-cinque anni per i capelli lunghi. Ogni follicolo umano segue questo ciclo indipendentemente dagli altri, quindi la quantità totale di capelli rimane costante. I follicoli piliferi di alcuni animali hanno cicli sincroni, causando lo spargimento periodico o mute.

Gli editori dell'Enciclopedia Britannica Questo articolo è stato recentemente rivisto e aggiornato da Barbara A. Schreiber.


Informazioni di supporto

S1 Fig. Cultured human U2OS cells were treated 4 h with bafilomycin A1, a specific inhibitor of the vacuolar ATPase required for the fusion between autophagosomes and lysosomes in autophagy.

Then, accumulation of lipidated LC3B protein (LC3-II) was assessed by two different antibodies against LC3B acquired from Cell Signaling Technology (CST) (cat. Number 3668) and MBL International (MBL) (cat. Number PM036). Although both CST and MBL antibodies recognized both lipidated (LC3-II) and non-lipidated (LC3-I) proteins, α-LC3B (D11) CST preferentially detected the LC3-II form. CST, Cell Signaling Technology LC3, Light Chain 3 LC3B, Light Chain 3B U2OS, human osteosarcoma epithelial U2OS cell line.

S2 Fig. Cultured human NCTC 2544 keratinocytes were treated 6 h with vehicle or equimolar doses of spermidine and N 1 -methyspermidine (100 μM).

(A) The levels of lipidated LC3 (LC3-II) and SQSTM1 were then assessed by immunoblotting analysis with specific antibody. Actin signals were adopted as a loading control. (B and C) Densitometry analysis of protein signals is reported as relative protein levels normalized by ACTIN. Vehicle sample value was set to 1. Shown as mean ± SEM, n = 3. *P < 0.05 and **P < 0.01, compounds versus vehicle. The underlying numerical data are provided in S1 Data. ACTIN, actin beta LC3, Light Chain 3 NCTC, human keratinocyte NCTC 2544 cell line SQSTM1, sequestosome 1.

S3 Fig.

(A) Representative image showing Ki-67/TUNEL immunostaining and Masson Fontana histochemistry in HFs treated with the principal ingredients (core mix) of a commercial anti–hair loss product or vehicle. (B and C) The number of proliferative and apoptotic MKs below the widest part of the dermal papilla (Auber’s line) in vehicle- and core mix–treated HFs from three diverse donors were calculated as the relative percentage of Ki-67– and TUNEL-positive cells in core mix–treated HFs compared with vehicle-treated HFs. Shown as fold difference versus vehicle ± SEM. *P < 0.05 and ***P < 0.001, core mix versus Control. As TUNEL-positive cells in the dermal papilla and connective tissue sheath is a well-recognized artifact of HF organ culture [15,16,29], intramesenchymal TUNEL-positive cells were excluded from the quantitative analysis. The underlying numerical data are provided in S1 Data. HF, hair follicle MK, matrix keratinocyte TUNEL, Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP Nick End Labeling.

Tabella S1. Patient number, sex, and age information of human donors adopted in this study.

S1 Data. Excel spreadsheet containing, in separate sheets, the underlying numerical data and statistical analysis for figure panels Figs 2B, 2D, 3B, 3D, 3E, 4C, 4E, 5B, 5D, 5F, 5G, 6B, 6D, 6E, 6G, 7A, 7B and S2B, S2C, S3B and S3C Figs.


Conclusione

Hair thinning and hair loss treatments are the most efficient in early stages of hair loss – when you just start noticing hair thinning and some smaller, often transparent vellus hair taking its place. It is much harder to revive a dead hair follicle and stimulate formation of progenitor cells – than the one which is still operating.

Read our summary on the latest research in Saw Palmetto supplement as a way to tackle androgenic alopecia here >>

Who we are:

The Hair Fuel is an all-natural hair growth mask created by Laura Sagen, who embarked on her journey of hair regrowth as she lost a third of her hair after one horrendous visit to a hairdresser. Started off as tinkering in the kitchen, she developed the formulation rooted in science of scalp blood flow which she has used for years, before a light bulb moment to offer it to other people. This is what has become The Hair Fuel.

We work closely with our lab and manufacturers to ensure the highest quality product. But we know that a product alone is never enough – so we hold your hand throughout your own, unique hair growth journey. Our flagship product – The Hair Fuel mask – coupled with our advice, digital tools and on-going web / chat support are there to help you grow the best hair you can. It’s a big claim – but we’re unafraid to make it. Check out our starter bundles >>

Fonti:

Bald scalp in men with androgenetic alopecia retains hair follicle stem cells but lacks CD200-rich and CD34-positive hair follicle progenitor cells (1)

The biology of hair diversity, (2)

Multivariate analysis of prognostic factors in patients with rapidly progressive alopecia areata (3)

Subcutaneous blood flow in early male pattern baldness (4)

1. What makes a hair follicle dead?

Dead hair follicle is the one that no longer can grow hair. Although it is often not the lack of blood flow that leads to baldness, especially in males, but rather it is the result of it. The lack of appropriate blood circulation worsens and speeds up the hair loss, since the root no longer receives oxygen and other nutrients normally delivered by blood vessels connected to the hair root.

2. Can you stimulate hair follicles for re-growth?

Yes, but it is important to act early, before most of the follicles in the area enter its miniaturisation cycle, then reviving hair follicles becomes more difficult.

3. How does The Hair Fuel treatment work?

The Hair Fuel works by improving blood flow to your scalp and hair follicles. The blood vessels attached to the derma papillae – or the hair root – carry nutrients and oxygen to the hair, supporting its growth and health.


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