La pigmentation des cheveux est déterminée par la couleur et la quantité de mélanosomes transférés depuis les mélanocytes jusqu'aux cellules corticales. Cela veut dire que de nombreux paramètres interviennent:

• Le nombre de mélanocytes actifs
• Le pouvoir de synthèse des mélanosomes
• La nature moléculaire des mélanines produites
• Le mode de transfert et de dégradation des mélanosomes dans les cellules corticales.

Cependant, il reste encore bon nombres d'inconnues qui nous empêchent d'évaluer l'importance de l'un ou l'autre de ces facteurs influençant la couleur des cheveux.
Pour cette raison, le mécanisme de blocage des cheveux dans la vieillesse (les cheveux blancs) n'a pas été totalement élucidé. On a démontré:

• La diminution, voire la disparition, des mélanocytes actifs (qui persistent en état "léthargique").
• La réduction progressive de l'activité de la tyrosinase.
• La destruction du pigment.

Quoi qu'il en soit, la cause doit être cherchée du côté de l'hérédité. Chaque individu possède son propre programme génétique qui détermine l'âge à partir duquel les cheveux deviendront blancs. En général, le processus commence entre 35 et 40 ans pour acquérir toute sa magnitude entre 50 et 60 ans.
Cela commence en général par le front puis cela s'étend à la partie haute du crâne et, en dernier lieu, dans la zone occipitale.

Contrairement à ce qui se passe dans l'épiderme, où la population de mélanocytes est relativement constante, le nombre de ceux qui se trouvent au sommet de la papille diminue avec l'âge. Ainsi, les personnes âgées ont les cheveux blancs mais peuvent néanmoins bronzer.

La couleur naturelle du cheveu présente une infinie variété de nuances que représentent de subtiles différentiations ethniques et individuelles, et est également le témoin du temps qui passe.

Les mélanines sont les responsables de cet ample éventail de couleurs. Ces pigments sont fabriqués par des cellules hautement spécialisées, situées dans le fond du follicule pileux. Il s'agit des mélanocytes.

Les mélanocytes des follicules pileux.

Les mélanocytes folliculaires son situés sur deux zones: l'infundibulum pileux et le bulbe pileux, au sommet de la papille. Les mélanocytes des follicules pileux ont la même morphologie que les épidermiques. Les dendrites sont des prolongations cellulaires tentaculaires qui s'insinuent entre les cellules des zones fécondes et kératogènes. Le cytoplasme contient les organes habituels de la cellule et les organes spécifiques du mélanocyte, appelés mélanosomes.

Dans l'épiderme, l'activité des mélanocytes est continue. En revanche, l'action des mélanocytes folliculaires est discontinue et est orquestrée par le cycle pileux: les mélanocytes synthétisent du pigment uniquement durant la phase anagène. En phase catagène, ils entrent dans un état de léthargie ; ses dendrites disparaissent et restent inactifs. Au début de la phase télogène, ils se différencient à nouveau et reprennent leur activité au sommet de la papille.

Synthèse des mélanines- ou mélanogénèse- dans les follicules pileux.

Définition

De manière générale, la mélanogénèse est le processus de fabrication et distribution des pigments- mélanine- dans l'épiderme, les follicules pileux et les structures colorées de l'œil.

Les Mélanines.

Les mélanines sont des molécules chimiques complexes (on parle de bio-polymères). Elles forment deux groupes:

• Les eumélanines, pigments bruns ou noirs, qui donnent les couleurs sombres.
• Les phaeomélanines, pigments jaunes ou brun-roux, qui contiennent une concentration élevée de soufre et sont responsables des couleurs claires.

Les trichochromes, qui ont été isolés des cheveux roux, appartiennent à ce groupe. De fait, les deux types de mélanines sont présentes chez les individus, bien que en proportion variable d'une personne à l'autre, ce qui explique les multiples nuances de couleurs capillaires qui existent dans la nature.

Le processus des trois actes.

Les mélanines sont fabriquées à partir d'un aminoacide- la tyrosine- en présence d'une enzyme-la tyrosine-, suivant de nombreuses et complexes réactions chimique en chaîne qui se développent dans les mélanosomes.

Quand ils sont remplis de pigments, les mélanosomes sont transportés vers les cellules de la matrice pileuse qui, à leur tour, ramènent le pigment sur le chemin de son ascension.

Premier acte. Formation des mélanosomes et de la tyrosinase.

Le mélanosome se présente sous la forme d'une vésicule qui surgit de l'appareil de Golgi. Comme dans l'épiderme, les mélanosomes se divisent en deux types: les eumelanosomes, de forme ovoïde, et le, sphériques. Les mélanosomes passent par quatre phases de maturation qui correspondent aux différentes étapes de la synthèse chimique des mélanines.

Plus épais que ceux des mélanocytes épidermiques, les mélanosomes se répartissent isolément dans les cellules de la matrice pileuse, quel que soit la couleur du cheveu en question. Dans l'épiderme, en revanche, si les mélanosomes de grande taille sont isolés, ceux de taille inférieure se regroupent en paquet. La tyrosine est une enzyme fondamentale pour la synthèse des mélanines et est secrétée en forme de microvésicules. Il existe diverses formes moléculaires de celle-ci. L'ion de cuivre est vital pour son action.

Deuxième acte. La synthèse chimique des mélanines.

Cette synthèse se réalise dans les mélanosomes à partir d'un aminoacide élémentaire amené par le sang: la tyrosine. La succession des "oxydations" de la tyrosine sous le contrôle de la tyrosinase débouche sur la formation de la DOPA (dihydrophénylalanine) et, plus tard, sur un composant intermédiaire, commun aux eumélanines et aux phaeomélanines appelés dopaquinone. À partir de là, deux voies distinctes conduiront à la formation des eumélanines ou des phaeomélanines.

Troisième acte. Transfert des mélanosomes vers les cellules de la matrice pileuse.

Les grains de la mélanine fabriqués par les mélanocytes sont finalement distribués par les dendrites entre les cellules de la matrice pileuse.

Si l'on ignore pratiquement tout des mécanismes de commande de la rénovation pileuse, on connaît en revanche quelques éléments qui affectent surtout les cheveux.

• Le capital du follicule pileux est déjà acquis à la naissance.
• Pendant la vie de l'individu, chaque folicule est capable d'assurer une vingtaine de cycle, ce qui garantit une chevelure satisfaisante durant toute la vie.
• La croissance des cheveux se réalise "en mosaïque", chaque folicule possède un cycle indépendant de celui de ses voisins. La rénovation de la chevelure se fait ainsi de manière insensible, unissant de façon permanente des cheveux d'âge et de grosseur différentes. En revanche, chez l'animal, la chute des poils se produit périodiquement sur tout le corps, de façon synchronique (la mue) ou par vague.
• Il est normal de perdre chaque jour une certaine quantité de cheveux.
  
  Le trichogramme permet d'évaluer la proportion de cheveux en phase anagène, catagène ou télogène en examinant le bulbe au microscope. De cette façon, on peut compter dans une chevelure normale de 80 à 90% de cheveux en phase anagène et de 6 à 20% en phase télogène (la phase catagène est très courte et il est exceptionnel de trouver des cheveux qui passent par là).
  
  Par conséquent, quand on possède 100 000 cheveux, un minimum de 6% sont en phase télogène, ce qui représente 6000 cheveux morts. Puisque cette période dure 3 mois (c'est-à-dire environ 10 jours), il est normal de perdre 60 cheveux par jour (6000:100=60).
• Facteurs de croissance.
  
  La durée du cycle pileux, et particulièrement de la phase anagène, est génétiquement programmée et conditionnée par la longueur des cheveux. Il faut environ 7 ans pour que ceux-ci grandissent jusqu'à la ceinture... mais ce ne sera jamais possible si on possède une phase de croissance programmée pour 3 ou 4 ans.
  Un apport suffisant d'aminoacides et, particulièrement d'aminoacides soufrés et des vitamines (A, B5, C, H) sont indispensables pour la croissance des poils et cheveux.
• Facteurs hormonaux.
  
  Le follicule pileux est sous contrôle hormonal.

Le follicule pilosébacé est un récepteur spécifique d'androgènes.

Les androgènes sont représentés par la testostérone qui est unie à 99% à une protéine porteuse et n'est pas utilisable. Seule la testostérone libre peut traverser la membrane des cellules-cibles (cellules germinatives).

L'action des androgènes varie selon la topographie des follicules pileux. Ils sont responsables de la croissance des poils appelés sexuels: ceux du pubis et des aisselles- qui sont réceptifs à basse concentration d'androgènes -, de la barbe, du thorax et des membres dont la croissance dépend d'une grande concentration d'androgènes.

Dans le cuir chevelu, les androgènes ont une action différente. Ils ne modifient pas le cycle de croissance pileuse mais ils augmentent la durée de la phase anagène.

Les œstrogènes à dose élevée provoquent une plus grande lenteur de la croissance pileuse.

Les hormones thyroïdiennes l'accélèrent (la croissance des poils et des cheveux diminue à cause de l'hypothyroïdisme)

Le cycle pileux

Certains animaux comme les chiens caniches ou les moutons ont des poils qui grandissent sans interruption. Ce n'est pas le cas de l'être humain ni de la majorité des mammifères, dont la croissance du poil est cyclique.

En effet, le follicule pileux a une activité intermittente. Il fabrique cette masse de kératine en plusieurs années, l'élimine et la rénove au bout d'un certain temps. On parle alors de cycle pileux, décrit par Trotter en 1924. Ce cycle se poursuit en trois phases: anagène, catagène et telogène.

Phase anagène:

Cette période de croissance continue est la conséquence du rythme de multiplication effréné des cellules mères du bulbe. En même temps, les mélanocytes situés au plus haut de la papille fabriquent très rapidement de la mélanine pour colorer la masse de kératine formée dans la zone kératogénique. La durée de cette phase varie entre quelques mois et plusieurs années.

Phase catagène.

Les cellules cessent de se multiplier. Cette grève générale a pour conséquence l'arrêt de la kératogénèse et, par conséquent, de la croissance du poil.

• Simultanément, les mélanocytes cessent leur activité (d'autre part, notons que le dernier segment de la tige pileuse cesse de se pigmenter). Ses dendrites se réabsorbent et on ne les distingue plus parmi les cellules-mères.
• Lorsque ces dernières ont cessé leur activité mitotique, elles migrent vers la zone kératogénique où elles se kératinisent et s'agglomèrent, donnant au bulbe une forme de massue.
  Toutefois et en même temps, l'ascension des cellules qui forment le poil continue, de même que leur kératinisation, ayant comme résultat la chute du bulbe mort- complètement kératinisé- de la papille dermique, à laquelle il reste uni par un cordon cellulaire formé par le revêtement épithélial externe entouré de la lame basale.
  À son tour, la papille souffre une régression, jusqu'à ce qu'elle soit réduite à une petite formation globulaire.

Le fait le plus significatif de cette phase est la rupture de la connexion papillo-bulbaire.

Phase télogène.

• Pendant cette phase, la profondeur du follicule se réduit de moitié par rapport à la phase anagène et le fond se situe à la hauteur de l'insertion basse du muscle pilo-moteur. En-dessous se situe une petite formation arrondie nommées papille.
• Le poil dans sa phase télogène, qui a l'air plus clair et de diamètre inférieur à la phase anagène, reste ancré dans son sac folliculaire et continue lentement sa sécession jusqu'à arriver, au bout de trois mois, à l'infidibulum pileux qui détermine sa chute.
• Parallèlement, dans la partie profonde du follicule, se profile une nouvelle pousse pileuse qui descend à la rencontre de la papille sous-jacente par un processus d'invagination qui nous rappelle ce qui se passe lors de la pilogénèse.
  Quand ce contact a été établi, se produit alors une activation des cellules-mères qui se multiplient pendant que la mélanogénèse recommence un nouveau cycle pileux, le conduit et fait entrer le nouveau poil dans une phase anagène qui durera trois ans.
• À la fin de la phase télogène, l'ancien poil peut coexister avec le nouveau et sera finalement remplacé par ce dernier.

Déterminisme du cycle pileux: théories et questions.

La tige pileuse, telle qu'on la voit à la surface, est le résultat final d'un complexe processus de différenciation à l'intérieur du follicule pileux, siège d'une intense activité mitotique dans la bulbe. Là y coexistent deux entités complètement différentes: la papille, d'origine mésodermique, et la matrice pileuse, d'origine ectodermique.

On pense actuellement que la formation du follicule pileux durant la pilogénèse est le résultat d'une succession d'interactions, de "messages" inidentifiables, entre l'ectoderme et le mésoderme, tous deux en contact.

De la même façon, l'élément moteur de la croissance du poil est l'interaction physique entre bulbe et papille, comme l'ont démontré des expériences spectaculaires. Ainsi, la greffe des cellules de papille dans la peau est suffisante pour provoquer la croissance du poil.

Quant au développement normal du cycle pileux en soi, il est déterminé par différents facteurs qui, actuellement, sont inconnus.

Quels facteurs contrôlent...

• la durée du cycle pileux, et en particulier la phase anagène?
• l'arrêt de la phase anagène et/ou la mise en marche de la phase catagène?
• la durée de la phase télogène?

Facteurs de variation du cycle pileux

• Le lieu de croissance.

Les cheveux ont un cycle beaucoup plus long que les autres poils, avec une phase anagène de 3 ans en moyenne (on peut constater des différences de 2 à 10 ans). Cette phase dure seulement 25 semaines dans les jambes, de 6 à 12 semaines dans les bras et de 4 à 14 semaines dans la zone de la moustache. Les sourcils grandissent en moyenne pendant 30 à 45 jours et restent en phase télogène pendant 105 jours.

• Le sexe.

Chez la femme, la croissance du cheveu est un peu plus rapide (0,50 mm par jour approximativement) et la phase anagène plus longue (quasi le double) que chez l'homme.

• L'âge.

Chez une femme jeune, la croissance des poils- sur le fessier par exemple- dure 7 ans alors que les cheveux d'un vieillard peuvent pousser en un an et les poils de ses cuisses en seulement 7 semaines.

• Les saisons.

Les variations de croissance pileuse en relation avec les saisons climatique peuvent se résumer comme suit:

• Croissance maximale à la fin du printemps et au début de l'été.
• Chute maximale ("pic télogène") au début de l'automne. ces variations saisonnières se reflètent autant dans la vitesse de la croissance quotidienne des cheveux comme dans la pourcentage de cheveux dans la phase anagène.