Keratine

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 28. Februar 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Keratine sind besondere Stoffe. Sie kommen im menschlichen und auch im tierischen Organismus vor. Die Bezeichnung "Keratin" stammt aus dem Griechischen und heißt "Horn". Daher werden die für den Körper wichtigen Aminosäuren auch Hornzellen genannt.

Was sind Keratine?

Die Keratin-Zellen umgeben die Mark-Zellen des Haar-Kerns mit einer eng anliegenden elastischen Schicht aus winzigen Schuppen. Sie glätten die Oberfläche des Haares und sorgen so für natürlichen Glanz.
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Unter dem Überbegriff "Keratine" werden verschiedene hydrophobe Faserproteine zusammengefasst, die Hauptbestandteil von Haaren, Finger und Fußnägeln und der Oberschicht der Haut (Epidermis) sind. Er bezeichnet sowohl die faserigen Eiweiße selbst als auch die von ihnen gebildeten Mikrofibrillen.

Bei Tieren kommen die wichtigen Keratin-Zellen (Keratinozyten) noch zusätzlich in Hörnern, Hufen, Krallen, Federn, Stacheln, Panzer und Schnabel vor. Das natürliche Eiweiß wird vom Körper selbst hergestellt und ist normalerweise immer in ausreichender Menge vorhanden. Die Medizin unterscheidet Alpha und Beta-Keratine. Alpha-Keratine kommen ausschließlich in Säugetier-Zellen vor.

Die Haar Keratine haben eine geringere Festigkeit als die der Finger und Fußnägel. Die Horn-Substanz ist von Natur aus farblos und erhält erst durch das Pigment Melanin seine jeweilige Farbtönung. Dank der Faden ähnlichen Struktur der Horn-Zellen und ihrer besonderen Elastizität kann das Haar mit Dauerwellen behandelt werden.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Die Keratinozyten haben einen Zellwand stabilisierenden Einfluss und sorgen so für optimalen Zellschutz. Sie erhöhen außerdem die Festigkeit und Widerstandskraft der Nägel. Ohne den stabilisierenden Effekt des Keratins wäre ein Kratzen oder sich Festhalten mit den Nägeln überhaupt nicht möglich. Bei der Gesichtshaut stärkt es die Zellen ebenfalls, sodass die Oberhaut elastisch wird. Den Wunden heilenden Effekt der Keratinozyten macht sich die Medizin bei der ambulanten Transplantation zunutze.

Sie entnimmt Patienten mit offenen Wunden einige Keratin Zellen aus dem Haar und vermehrt sie in einer Nährlösung. Einige Wochen später wird die Wunde dann mit dem neu gebildeten Hautgewebe bedeckt. Weitere vier bis sechs Wochen später hat sich die Wunde dann geschlossen. Schmutz und Erreger können nicht mehr eindringen und zu Infektionen führen. Die neue Haut hat dieselben Eigenschaften wie die zuvor an der betreffenden Stelle befindliche.

Die Keratin-Zellen werden außerdem noch zum Diagnostizieren von Tumoren im menschlichen Körper eingesetzt: Enthält eine Krebszelle Keratin, kann der Mediziner daraus schließen, dass der Krebs von Epithelzellen gebildet wurde. Weitere Informationen über die Art des Krebses liefert der immunologische Nachweis der Keratin Subtypen.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Die wasserunlöslichen Horn-Zellen sind Proteine, die sich vor der Verhornung in den Epithelzellen als lose organisierte Keratin-Filamente befinden (Keratin-Vorstufe). Das in den Haaren vorkommende Keratin ist weniger fest als das in den Nägeln befindliche.

Die Ursache dafür besteht darin, dass der eine im Keratin enthaltene Eiweiß-Baustein L-Cystein dort mit anderen Aminosäuren eine geringere Anzahl von Disulfidbrücken (Schwefelverbindungen) bildet als in den Nagel Zellen. Die Aminosäure Cystein ist für den hohen Schwefelanteil im Keratin verantwortlich. Daher riecht verbranntes Haar beispielsweise auch stark nach Schwefel. Keratin Zellen haben eine so feste Struktur, dass sie nicht von Bakterien und anderen Mikroben zerstört werden können. Sie sind sehr biegsam, können jedoch unter normalen Umständen nicht brechen.

Außerdem sind die Keratinozyten ausgesprochen Temperatur unempfindlich. Weder extrem kalte noch extrem warme Temperaturen können ihre Eigenschaften verändern. Keratin bildet zwei Unterfamilien: Der Typ A umfasst Proteine, die sauer reagieren, Typ B ist neutral-basisch. Die Fähigkeit des Cysteins, Schwefelbrücken zu bilden, nutzt die moderne Kosmetik bei der Dauerwellen Behandlung von Haaren: Bei diesem Verfahren werden die Querverbindungen zuerst getrennt und dann wieder neu hergestellt.

Krankheiten & Störungen

Auch häufiges Haaretrocknen mit einem zu heißen Föhn und Shampoos mit einem hohen Anteil an Tensiden können die Schuppen-Schicht schädigen. Es kommt zu trockenem glanzlosem Haar und Spliss. Um das derart beeinträchtigte Haar zu regenerieren, sollte der Patient ihm Keratin in Form eines hoch konzentrierten Cystein haltigen Haar Serums zuführen. Es dringt sofort in die Schuppen-Schicht ein und schließt sie. Einen aufbauenden Effekt haben auch Keratin Pflege-Shampoos, mit denen er sich die Haare waschen kann.

Nach dem Auswaschen des Shampoos zeigt sich die regenerierende Wirkung des Keratins darin, dass sich die Haare leichter kämmen lassen als zuvor. Zusätzlich zugeführtes Keratin sorgt für den so genannten Anti-Frizz-Effekt: Das Haar liegt glatt an der Kopfhaut an. Geschädigte Haut kann durch spezielle Keratin haltige Body Lotions und Cremes geheilt werden. Um einem Keratin Mangel vorzubeugen, empfiehlt sich eine eiweißreiche Ernährung, wobei das Schwergewicht unbedingt auf pflanzlichen Eiweißen liegen sollte.

Dass bei einem Patienten ein Mangel an Keratin vorliegt, erkennt der Arzt an seinen stark gewölbten Nägeln, Nagel Rillen und einem gestörten Haarwachstum. Ursache dafür ist eine Leber-Erkrankung. Das geschädigte Organ ist nicht mehr in der Lage, die Keratin bildenden Aminosäuren Cystein und Methionin in ausreichender Menge herzustellen.

Quellen

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