Les mélanines responsables de la pigmentation du cheveu

- Observer un cheveu brun (coloration naturelle), repérer le follicule, le bulbe,la tige, les gaines épithéliales. Localiser l'unité de pigmentation (où se trouvent les mélanocytes actifs) située dans le bulbe juste au dessus de la papille dermique, en général non repérable sur un cheveu prélevé. Rechercher ensuite la mélanine, d'abord dans le follicule pileux, dans les mélanocytes qui la synthétisent et juste au dessus dans des kératinocytes puis dans la tige qui émerge du follicule.
- Procéder de la même façon avec un cheveu gris.
- Comparer les 2 cheveux (tableau). Montrer que les observations suggèrent une relation entre mélanine et pigmentation capillaire.
Les mélanocytes synthétisent puis exportent les mélanines
Dans le follicule pileux d'un cheveu en croissance,à la partie supérieure du bulbe, l'unité pigmentaire comprend des cellules fortement colorées (très foncées) présentant des prolongements (dendrites). Au dessus, se trouve une zone avec des cellules (kératinocytes) moins fortement colorées.
Quelques mélanocytes chargés de mélanines sont ici bien visibles dans l'unité pigmentaire. Leurs dendrites se faufilent entre les kératinocytes qui contiennent de petits granules de pigments..

Chacune de ces images correspond à une partie grossie de la photo ci-dessus. A droite, il s'agit d'un mélanocyte et à gauche, de portions de dendrites d'un autre mélanocyte dans une zone de "contact" avec des kératinocytes. Dans le corps cellulaire et dans les dendrites des mélanocytes, la mélanine est sous forme de granulations. A proximité d'un prolongement cytoplasmique de mélanocyte (image de gauche), des granulations sont regroupées, probablement dans un kératinocyte.

Un peu au dessus de l'unité pigmentaire, les kératinocytes (qui synthétisent activement la kératine) sont chargés de granulations de mélanine.
Complément
La synthèse de mélanine a lieu dans les mélanocytes. Deux types de mélanines sont produits dans de petites vésicules les mélanosomes (origine golgienne), les eumélanines noires et les phaeomélanines de couleur rouge-orangée. Les mélanosomes (organites apparentés aux lysosomes) sont acheminés dans les dendrites puis transférés aux kéranocytes qui les capturent. Les kératinocytes, cellules qui produisent abondamment la kératine (protéine de stucture), accumulent les mélanines. La proportion eumélanines / phaeomélanines varie suivant les individus (déterminisme génétique).
Juste avant son émergence, la tige du cheveu, colorée par les mélanines, présente sa structure fibreuse caractéristique.
Ici, mise au point sur le cortex
Plus haut, toujours dans le follicule pilleux, la tige prend un aspect fibreux.
Complément
Pendant la phase de croissance du cheveu, une intense activité mitotique dans le bulbe entraîne la mise en place de kératinocytes qui synthétisent la kératine (protéine)en grande quantité et captent des mélanosomes fournis par les mélanocytes actifs. Les kératinocytes sont poussés vers le haut du follicule( par les cellules plus jeunes) et s'allongent puis meurent pour former la tige du cheveu. Le cortex de la tige comprend donc des cellules mortes remplies de protofibrilles de kératine, de résidus lipidiques,( restes des membranes plasmiques), l'ensemble formant un édifice moléculaire allongé, qui intègre des mélanosomes. En périphérie, des cellules aplaties forment la cuticule.
Le cheveu gris caractérisé par l'absence de mélanines

Unité pigmentaire avec
mélanocytes actifs
Cheveu brun

Unité pigmentaire absente
Pas de mélanocytes* actifs
Cheveu gris

Tige pilaire pigmentée par les mélanines
Tige pilaire non pigmentée
Absence de mélanines
*Récemment il a été établi qu'il subsiste des mélanocytes incapables de produire des mélanines dans le follicule pileux du cheveu gris alors qu'on pensait qu'ils disparaissaient tous par apoptose.

Synthèse : tableau comparatif

 
cheveu brun
cheveu gris
tige cheveu
avec mélanines
sans mélanines
mélanocytes
actifs
grains de mélanines
non repérables
kératinocytes
avec mélanines
sans mélanines

Le phénotype "cheveu brun" dépend (pas seulement) de l'aptitude des mélanocytes du follicule pileux à synthétiser les mélanines . Son évolution avec l'âge vers une absence de pigmentation est à mettre en relation avec l'arrêt de la synthèse des mélanines.