La coloration de la tige du cheveu

Des grains de mélanine dans des kératinocytes

Les observations permettant d'établir la relation entre pigmentation du cheveu et présence de mélanines réalisées au niveau cellulaire, concernent les mélanocytes qui produisent les mélanines mais aussi les kératinocytes, cellules du cortex de la tige pilaire qui stockent les mélanines et sont donc responsables de la coloration de la partie visible du cheveu.
Il est possible de comparer les kératinocytes d'un cheveu brun avec ceux d'un cheveu gris. Il faut désorganiser en partie l'assemblage cellulaire qui constitue le cortex de la tige pilaire par action d'une protéase. L'enzyme désolidarise les kératinocytes tout en ménageant les kératines intracellulaires.
Des kératinocytes fusiformes dans le cortex de la tige du cheveu
L'image montre une portion de tige de cheveu située dans le follicule, un peu au dessus de la zone kératogène. Un traitement enzymatique (protéase) a permis de ne conserver que le cortex de la tige et de désolidariser partiellement les cellules fusiformes (kératinocytes) qui le constituent.
Ces cellules sont disposées parallèlement à l'axe de la tige.
Présence de mélanosomes dans les kératinocytes du cheveu brun, absence dans ceux du cheveu gris.
Survolez l'image avec la souris pour voir des kératinocytes de tige de cheveu gris
C'est le cortex de la tige du cheveu, situé sous la cuticule qui contient les cellules responsables de sa coloration.
Les images ci-dessus montrent quelques cellules du cortex d'un cheveu coloré et d'un cheveu gris, ce sont des kératinocytes caractérisés par la présence dans leur cytoplasme d'édifices macromoléculaires fibrillaires protéiques constitués par l'assemblage de molécules de kératines. Ces complexes macrofibrillaires sont orientés parallèlement à l'axe de la cellule fusiforme.
Les kératinocytes d'un cheveu brun présentent des mélanosomes (grain de mélanines) étroitement associés aux fibrilles de kératines alors qu'ils sont absents dans ceux du cheveu gris.
La synthèse des mélanines dans les mélanocytes conditionne la présence de mélanosomes dans les kératinocytes
Les mélanines sont synthétisées dans les mélanocytes situés dans le bulbe, juste au-dessus de la papille dermique. Ils sont associés aux cellules de la matrice. Les molécules des mélanines se retrouvent dans des vésicules (mélanosomes) et sont transférées aux jeunes kératinocytes issus des cellules matricielles. L'image de droite, ci-dessus montre les dendrites d'un mélanocyte, à proximité de kératinocytes indifférenciés. Certains d'entre-eux ont capturé des mélanosomes d'origine mélanocytaire.
Il est possible d'isoler des kératinocytes dont la différenciation est plus ou moins avancée. L'image de droite ci-dessus montre des kératinocytes qui ont à peine commencé leur différenciation, dans lesquels les fibrilles de kératine ne sont pas encore bien constituées. Ces kératinocytes contiennent des mélanosomes d'origine mélanocytaire qui subsistent dans les cellules au fur et à mesure qu'elles sont poussées vers le haut et que leur différenciation progresse.
L'image ci-dessous propose des kératinocytes plus différenciés d'un cheveu gris, ils sont aplatis, allongés et leur noyau commence à s'étirer. Ils possèdent des assemblages fibrillaires de kératines mais ne présentent aucun grain de mélanine.
La différenciation progressives des kératinocytes le long de la tige du cheveu conduit à des cellules fusiforme fortement solidarisées, chargées de fibrilles constituées par l'assemblage de molécules fibreuses de kératine. Ces cellules perdent leurs organites, leur noyau dégénère et elles finissent par mourir. Elles sont responsables des propriétés physiques de la partie apparente de la tige du cheveu et ne jouent qu'un rôle passif dans sa coloration. En effet, la présence ou l'absence des mélanines dans ces cellules dépend de l'aptitude des mélanocytes à les synthétiser.