Keratín – čo to je, ako funguje a ako pomáha vlasom | Glosár

Keratín je základný štrukturálny proteín, ktorý tvorí hlavný stavebný materiál vlasov, nechtov a vonkajšej vrstvy pokožky. Je známy svojou odolnosťou, nerozpustnosťou a kľúčovou úlohou pri ochrane a udržiavaní integrity tkanív v tele. Tento glosár poskytuje detailný prehľad keratínu, jeho typov, štruktúry, funkcie, genetického základu, využitia a súvisiacich zdravotných aspektov.

Definícia a výslovnosť

Keratín [ˈkeratɪn] je označenie pre skupinu nerozpustných, síru obsahujúcich vláknitých (fibróznych) proteínov (skleroproteínov), ktoré sa nachádzajú prevažne v epitelových bunkách. Sú hlavnou zložkou vlasov, nechtov, rohovej vrstvy pokožky (epidermis), ako aj pier, pazúrov, šupín, peria, zobákov, kopýt a rohov živočíchov (zdroj: Merriam-Webster, Cleveland Clinic).

Prehľad

Keratín je zásadný proteínový stavebný materiál v živočíšnej ríši. Je považovaný za jeden z najodolnejších biologických materiálov, ktorý zabezpečuje pevnosť, pružnosť a ochranu tkanív pred mechanickým poškodením, chemickými vplyvmi a infekciami. Keratín je vysoko odolný voči kyselinám, zásadám, rozpúšťadlám a enzymatickému rozkladu.

Kľúčové vlastnosti keratínu:

• Nerozpustnosť vo vode a bežných organických rozpúšťadlách
• Vysoký obsah síry (najmä aminokyseliny cysteín)
• Tvorba silných vláknitých štruktúr (intermediárnych filamentov)
• Základná zložka tzv. rohovitých tkanív (vlasy, nechty, pokožka, perie, pazúry, rohy)

Typy a formy keratínu

Keratín sa vyskytuje v rôznych formách a typoch, ktoré sa líšia podľa druhov živočíchov a funkcie v tele:

Klasifikácia podľa štruktúry:

• Alfa-keratíny (α-keratíny):

  • Nachádzajú sa u cicavcov (vrátane ľudí), tvoria vlasy, nechty, vonkajšiu vrstvu pokožky, rohy a pazúry.
  • Štruktúra: vláknitá, špirálovitá (alfa-helix), zabezpečuje pružnosť.
  • Sú kombináciou typu I (acidické) a typu II (bazické) keratínov.

• Beta-keratíny (β-keratíny):

  • Tvoria pevné a tvrdé štruktúry u vtákov a plazov (perie, šupiny, pazúry, zobáky).
  • Štruktúra: listovitá (beta-sheet), poskytuje tvrdosť a pevnosť.

Klasifikácia podľa funkcie a miesta výskytu:

• Cytokeratíny (typy I a II): Prevažne v epitelových bunkách kože a slizníc.
• Trichokeratíny: Špecializované keratíny vo vlasoch a chlpoch.
• Tvrdé keratíny: Vytvárajú nechty, pazúry, rohy, kopýtka.
• Jemné keratíny: Súčasť pokožky, zabezpečujú pružnosť.

Veľký prehľad keratínových proteínov:

V ľudskom tele existuje 54 druhov keratínu:

• 28 typ I (acidické, nízkomolekulárne)
• 26 typ II (bazické/neutrálné, vysokomolekulárne)
  Tieto typy sa vyskytujú v rôznych kombináciách podľa špecializácie tkaniva (vlasy, nechty, pokožka, atď.).

Príklady použitia v prírode:

• Rohy nosorožca sú tvorené čisto z keratínu (nie z kosti).
• Perie vtákov, šupiny plazov, pazúry cicavcov – všetko zložené z keratínu.
• Baleen (kosticové platne) u veľrýb – keratínová štruktúra na filtrovanie potravy.

Štruktúra keratínu

Keratín je vláknitý proteín, ktorého základom je dlhý polypeptidový reťazec s vysokým obsahom aminokyseliny cysteín (obsahuje síru). Vďaka disulfidickým mostíkom medzi cysteínmi vznikajú veľmi pevné, stabilné štruktúry.

Základné stavebné prvky:

• Primárna štruktúra: sekvencia aminokyselín s vysokým podielom cysteínu, glycínu a alanínu.
• Sekundárna štruktúra: alfa-helix (špirála) pri alfa-keratínoch, beta-sheet (list) pri beta-keratínoch.
• Terciárna/kvartérna štruktúra: spoluviazanie viacerých reťazcov do vláknitých filamentov.

Intermediárne filamenty:

• Základná funkčná jednotka keratínu v bunke.
• Priemer cca 10 nm.
• Tvoria opornú sieť v cytoplazme epitelových buniek.

Porovnanie s inými štrukturálnymi proteínmi:

• Kolagén: trojitá špirála (triple helix), hlavné zastúpenie v spojivových tkanivách (koža, šľachy, kosti).
• Elastín: vysoká pružnosť, hlavné zastúpenie v elastických tkanivách (cievy, väzy).

Biologické funkcie

Keratín plní v tele viacero základných úloh:

• Mechanická ochrana: Chráni bunky a tkanivá pred fyzikálnym poškodením.
• Vodotesná bariéra: Bráni strate vody z organizmu a prenikaniu cudzích látok.
• Podpora hojenia rán: Udržiava integritu pokožky pri poškodení.
• Zabezpečenie špecifických štruktúr: Tvorí pevné časti tela (vlasy, nechty, rohy, pazúry).
• Podpora bunkového rastu: Uplatňuje sa v procese delenia, diferenciácie a pohybu buniek.
• Imunitná ochrana: Podieľa sa na obrane pred infekciami prostredníctvom bariéry pokožky.

Genetický základ

Keratíny sú kódované veľkou rodinou génov (KRT), ktoré sa nachádzajú hlavne na chromozómoch 12 a 17 v ľudskom genóme.

• 54 funkčných keratínových génov
• Typ I (acidické): 28 génov na chromozóme 17
• Typ II (bazické/neutrálné): 26 génov na chromozóme 12

Každý typ keratínu plní špecifickú úlohu podľa tkaniva, kde je exprimovaný. Mutácie v týchto génoch môžu viesť k rôznym genetickým ochoreniam (napr. epidermolysis bullosa simplex, monilethrix, palmoplantárna keratodermia).

Príklady keratínových génov a ich funkcií:

• KRT1, KRT10, KRT14: vývoj epidermis, diferenciácia keratinocytov
• KRT17: vývoj vlasových folikulov
• KRT5: odpoveď na mechanický stres, polymerizácia filamentov
• KRT31-KRT40: špecializované vlasové keratíny

Anatómia a výskyt v tele

Keratín sa nachádza v:

• Vlasoch (Hair keratin): Zodpovedá za pevnosť, pružnosť a odolnosť vlasovej štruktúry.
• Nechtoch: Zabezpečuje tvrdosť a ochrannú funkciu.
• Pokožke (epidermis): Tvorí rohovú vrstvu (stratum corneum), ktorá je bariérou proti vonkajšiemu prostrediu.
• Pazúroch, rohách, kopýtkach, periach, šupinách: Vytvára špecifické štruktúry u živočíchov.

Epiteliálne bunky (keratinocyty) sú hlavné bunky produkujúce keratín v koži. Počas procesu keratinizácie dochádza k ich premene a hromadeniu keratínu, až nakoniec odumierajú a tvoria povrchovú ochrannú vrstvu.

Praktické využitie keratínu

Keratín je využívaný v rôznych oblastiach vďaka svojej pevnosti a biologickým vlastnostiam.

Kozmetika a starostlivosť o vlasy

• Keratínové šampóny a kondicionéry: Obsahujú hydrolyzovaný keratín, ktorý môže dočasne vyplniť poškodené miesta vlasu a zlepšiť lesk a pevnosť.
• Keratínové kúry (brazilský keratín): Chemické ošetrenie vlasov, ktoré znižuje krepovatenie, vyrovnáva a uhladzuje vlasy (výsledok vydrží niekoľko mesiacov).
  • Postup: nanesenie keratínu, tepelné zapečatenie žehličkou.
  • Nevýhody: možný obsah formaldehydu, riziko podráždenia alebo alergie.
• Posilnenie nechtov: Keratínové laky alebo kúry môžu spevniť nechty.

Medicína a biotechnológie

• Tkanivové inžinierstvo: Keratín sa používa ako biomateriál na výrobu scaffoldov na regeneráciu kože alebo vlasov.
• Výroba náplastí a implantátov: Hydratovaný keratín má výbornú znášanlivosť s ľudským telom.

Potravinárstvo a výživa

• Výživové doplnky: Obsahujú hydrolyzovaný keratín alebo aminokyseliny podporujúce jeho tvorbu (napr. cysteín, metionín, biotín).
• Strava podporujúca tvorbu keratínu: vajcia, ryby, mliečne produkty, brokolica, kel, sladké zemiaky, mrkva, cesnak.

Zdravotné aspekty, stavy a poruchy keratínu

Keratín je kľúčový pre zdravie vlasov, nechtov a pokožky. Nedostatok alebo nadbytok keratínu môže viesť k rôznym zdravotným problémom.

Najčastejšie ochorenia a stavy:

• Keratosis pilaris: Nadbytok keratínu upcháva vlasové folikuly, čo spôsobuje malé hrbolčeky na pokožke (tzv. husia koža).
• Epidermolysis bullosa simplex (EBS): Genetická porucha, pri ktorej je koža extrémne krehká a ľahko sa tvorí pľuzgiere (mutácie v génoch KRT5 a KRT14).
• Monilethrix: Zriedkavá porucha, ktorá spôsobuje krehkosť vlasov v dôsledku mutácií v keratínových génoch typu II.
• Palmoplantárna keratodermia: Nadmerné zhrubnutie kože na dlaniach a chodidlách v dôsledku mutácií v keratínových génoch.
• Cysty naplnené keratínom: Tzv. epidermálne cysty sú bežné, nezhubné útvary pokožky.

Nežiaduce účinky keratínových kúry:

• Možné poškodenie vlasov a vlasových folikulov
• Riziko alergických reakcií
• Vdýchnutie formaldehydu z niektorých produktov (riziko podráždenia dýchacích ciest a potenciálne karcinogénne účinky).

Liečba a prevencia keratínových porúch

Bežné postupy:

• Hydratačné krémy, urea, exfoliácia: Zjemňujú pokožku pri keratosis pilaris.
• Špeciálne šampóny a masky: Obsahujú hydrolyzovaný keratín na povrchovú regeneráciu vlasov.
• Prevencia: Vyhýbanie sa agresívnym chemikáliám, mechanickému poškodeniu vlasov/kože, zdravá strava bohatá na bielkoviny a vitamíny.

Pokročilé možnosti:

• Genová terapia: Experimentálne prístupy na liečbu genetických porúch keratínu (napr. EBS).
• Laserová liečba a dermatologické procedúry: Pri ťažších stavoch pokožky.

Etymológia a história slova

Pojem „keratín“ je odvodený z gréckeho „kéras“ (roh) a nemeckej prípony „-in“. Prvýkrát ho použil nemecký lekár Johann Franz Simon v roku 1840. Prvotný význam sa viazal na „rohovité“ tkanivá (rohy, pazúry, kopytá).

FAQ – Často kladené otázky

1. Čo je keratín?
Keratín je vláknitý proteín nachádzajúci sa vo vlasoch, nechtoch, pokožke a ďalších rohovitých tkanivách živočíchov.

2. Ako keratín ovplyvňuje vlasy a nechty?
Zvyšuje pevnosť, pružnosť a odolnosť vlasov a nechtov voči poškodeniu.

3. Môže keratínová kúra poškodiť vlasy?
Niektoré keratínové kúry obsahujú formaldehyd, ktorý môže poškodiť vlasy alebo spôsobiť podráždenie pokožky a dýchacích ciest.

4. Ako podporiť tvorbu keratínu v tele?
Zdravá strava bohatá na bielkoviny, aminokyseliny (cysteín, metionín), vitamíny A, C, biotín a zinok podporuje prirodzenú syntézu keratínu.

5. Aké sú príznaky nedostatku alebo nadbytku keratínu?
Nedostatok sa môže prejaviť lámavosťou vlasov a nechtov, suchou pokožkou. Nadbytok spôsobuje hrbolčeky na pokožke (keratosis pilaris).

6. Vyskytuje sa keratín aj v iných živočíšnych druhoch?
Áno, keratín je rozšírený v celej živočíšnej ríši – vtáky (perie, zobáky), cicavce (rohy, chlpy, pazúry), plazy (šupiny).

Kľúčové poznatky

• Keratín je základný štrukturálny proteín, ktorý zabezpečuje pevnosť a ochranu vlasov, nechtov a pokožky.
• Existuje viac ako 50 typov keratínu, rozdelených do dvoch základných skupín podľa chemických vlastností (typ I a II).
• Keratín je nerozpustný, chemicky odolný a má dôležitú biologickú funkciu v ochrane a udržiavaní integrity tkanív.
• Poruchy keratínu môžu viesť k genetickým ochoreniam, nadmernému zhrubnutiu kože alebo krehkosti vlasov.
• Keratínové kúry môžu zlepšiť vzhľad vlasov, no je potrebné dbať na bezpečnosť produktov.
• Strava bohatá na kvalitné bielkoviny, vitamíny a minerály podporuje zdravú tvorbu keratínu.

Chcete posilniť svoje vlasy, nechty a pokožku prirodzenou cestou?

Objavte produkty s obsahom prírodných bielkovín a výživových látok, ktoré podporujú syntézu keratínu a zdravie vlasov, nechtov aj pokožky. Pozrite si ponuku na novaroots.sk a vyberte si ten správny doplnok pre vašu krásu a vitalitu.

Odkazy a ďalšie zdroje

• Cleveland Clinic: Keratin
• Merriam-Webster: Keratin
• Britannica: Keratin

Ak sa vám páčil tento článok, mohli by vás zaujať aj tieto témy:

• Ako si spraviť kučeravé vlasy – vedecké tipy, domáce metódy a starostlivosť pre zdravé vlasy.
  
• Vlasy do postupna: Štýly, výhody a úprava účesu – komplexný glosár o vrstvených strihoch a ich úprave.
  
• Strihy vlasov: Moderné účesy a techniky v prehľadnom glosári – objavte najpopulárnejšie strihy a trendy pre rôzne typy vlasov.