שמעתם פעם על קרטין? סביר להניח שלא... וזאת למרות שקרטין הוא חלק בלתי נפרד מגופנו ומהיומיום שלנו, ומעוד תחומים רבים בעולם החי סביבנו.
מה זה בכלל קרטין?
קרטין זוהי קבוצה של חלבון סיבי שאינו מסיס ואינו ניתן לעיכול. חלבונים אלה יוצרים בגוף האדם את הרקמות הקרניות: שיער, ציפרניים, שכבת העור החיצונית הנקראת אפידרמיס, וכן את סיבים שבשלד התא. קרטין מורכב בעיקר מחומצות אמינו בשם גליצין ואלאנין, שהן קטנות, וכך נוצר מבנה קשיח וצפוף ונוצרים סיבים וקשרים שלא חשופים אל האנזימים שבמערכת העיכול, מה שהופך את הקרטין לאינו ניתן לעיכול. עם זאת, ישנו אנזים שיכול לפרק קרטין, ושמו פרוטאז K.
אצל בעלי החיים מרכיב הקרטין את השיער, הפרווה, הקרניים, הפרסות, והציפורניים, וקיימת גם קבוצה של קרטין קשה יותר המרכיב קשקשים וציפורניים בזוחלים, שריון של צב, וכן נוצות ומקור בעופות.
חלבוני הקרטין הינם חיוניים למבנה התא, וליצירת חוזק וגמישות. ובנוסף לכך הם גם מעורבים בבקרה של התהליכים בתא, כמו התפתחות, גדילה, ומוות של תאים שונים.
קרטין בעולם המחקר והביוטכנולוגיה
בעולמות המחקר והביוטכנולוגיה הקשורים לתעשיה ולרפואה- מעוררים סיבי הקרטין עניין רב בשל תכונותיהם הייחודיות, המגוון הרב של הסיבים, והמחלות שנוצרות בשל פגיעות שונות בקרטין. בתחום עיצוב וטיפוח השיער כבר משמש הקרטין ליישומים שונים.
למרות זאת, ועל אף שכבר כיום משתמשים בקרטין ליישומים שונים, יש עדיין נסיונות בעולם הביוטכנולוגיה להבין את מבנה הסיבים לצורך גיבוש סיבים כאלה. ישנם מספר קשרים כימיים שונים אופייניים אשר מחזיקים את סיבי הקרטין, אולם עד היום טרם הצליחו ליצור גיבוש שלם של סיבים, וגובשו רק מקטעים מסוימים מתוך הסיבים הללו, בשל המורכבות הגדולה שלהם: האופי המיוחד של החיבור הנוצר בין תתי היחידות של החומר, מחסור באמצעים הקושרים במהלך הגיבוש את תתי היחידות הללו, והשוני הגדול בין המבנים של הסיבים השונים והמגוונים.
קרטין בעולם היופי והטיפוח
עולם היופי וייצור מוצרים לעיצוב וטיפוח השיער הוא חלק מעולם התעשייה. תחום זה אמנם אינו מציל חיים, והשפעתו על חיי האדם אינה מרחיקת לכת, אולם יש ביכלתו ליצור איכות חיים, הנאה ושמחה. בעולם זה הביאה הביוטכנולוגיה לפתרונות המיושמים כבר כיום. איך זה מתרחש?
כל שערה בנויה ממספר שכבות, והשכבה הפנימית שבהן נקראת קורטקס. היא זו שקובעת, על פי המבנה הגנטי שלה, האם יהיה השיער חלק או מתולתל. שכבת קורטקס זו מורכבת מחלבון הקרטין, שבנוי כסיבים ארוכים בשערה ומעצבים את המבנה שלה. קורטקס של שיער חלק בנוי כמו גליל עגול, ואילו קורטקס של שיער מתולתל בנוי כמו אליפסה.
הקשרים בין סיבי הקרטין שבשיער הם חלשים יחסית, וניתנים לפירוק בקלות, אפילו באמצעות מים ובאמצעות חימום. לכן כשעושים פן לאחר חפיפה של השיער, למשל, הקשרים בין הסיבים נפתחים, וניתן לעצב כל שערה על ידי מתלתל שיער או מחליק שיער, הגורמים לקשרים בין הסיבים להיסגר מחדש בצורה שבה אנו מעוניינים- חלק או מתולתל. זהו שינוי זמני ולטווח קצר בלבד, משום שעם הזמן הלחות שבאוויר, או חפיפה מחודשת של השיער, פותחים מחדש את הקשרים בין הסיבים, ואלה חוזרים להיסגר בצורתם הטבעית, והשיער חוזר למצב הטבעי שלו- חלק או מתולתל.
שינוי ארוך טווח
לעומת זאת, ישנם שינויים ארוכי טווח של החלקה ותלתול השיער שיצרה הביוטכנולוגיה. אלו הם תהליכים כימיים, ונעשה בהם שימוש בחומרים כימיים אשר פותחים את קשרי הגופרית שבשערה. ישנם מספר חומרים שיכולים לשמש לצורך זה, והם שונים ברמת החוזק שלהם. לכל סוג שיער מתאים חומר אחר וחוזק אחר, וחשוב להקפיד על התאמה נכונה, משום שחומר חזק מדי עלול להביא לפגיעה בשיער, וחומר חלש מדי עלול לתת תוצאה חלקית ולא מספקת. בתהליך החלקה קבוע כמו גם בתהליך תלתול קבוע שוטפים את השיער במים על מנת להביא לפתיחת הקשרים, ולאחר מכן מורחים עליו את החומר הכימי למשך זמן מסוים ליצירת קשרים חדשים בין סיבי הקרטין של שכבצ הקורטקס שבשערה, שהם חזקים ומחזיקים מעמד למשך זמן ארוך. למרות כל זאת, כאשר יצמח שיער חדש הוא יצמח כמובן במבנה הטבעי שלו, ויהיה צורך לעשות בו מחדש תהליך כזה.
קרטין משמש גם להלחמה של תוספת שיער ולשיקום שיער שנפגם, מה שנקרא החלקה ברזילאית. בטיפול זה לא משתמשים בפתיחה וחיבור של קשרים. מורחים תערובת המכילה קרטין על השיער, וזו מתחברת לקרטין הטבעי שבשערה, ובמקום שהשערה סדוקה נוצר מבנה חדש ושלם. החלקה זו אינה מזיקה לשיער בפתיחה והרס של קשרים, אולם היא עושה שימוש בחומר לא ידידותי לגוף, שנחשב גם מסרטן, ועדיף להימנע ממנו.
קרטין בעולם הרפואה
דרך מחקר אודות הקרטין מנסה הביוטכנולוגיה להביא מזור גם לעולם הרפואה. עד כה נתגלו מספר מחלות ותסמונות גנטיות השייכות לסיבי הביניים של הקרטין. הראשונה ביניהם היא כששת העור, הנקראת גם תמס בועתי בעור. זוהי מחלה תורשתית ומולדת בה מוטציה מסוימת יוצרת פגיעה בתאים שבאפידרמיס, שכבת העור החיצונית, ועל העור מופיעה פריחה באזורים שונים ושלפוחיות הגורמות כאב חזק וגם פגיעה אסתטית.
חקר ביוטכנולוגיה של מחלה זו לימד שהמוטציה פוגעת ביצירה של המבנה הסיבי, והיא הגורמת למחלה זו, וכמוה גם למחלות נוספות. מחקרי הביוטכנולוגיה אודות מחלה זו ומחלות נוספות ממשיכים, על מנת להבין לעומק את מבנה הקרטין ואופן התארגנות הסיבים שלו, לצורך סיוע לחולים הסובלים מן המחלות גורמות סבל רב ומוגדרות היום כחשוכות מרפא.