Tác giả: Phạm Văn Hòa

Melanin là một polymer sinh học quan trọng trong cơ thể con người, chịu trách nhiệm cho màu sắc của tóc, da và mắt. Melanin không chỉ là sắc tố giúp bảo vệ cơ thể khỏi tác động của tia cực tím (UV), mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống oxy hóa và bảo vệ DNA. Để hiểu rõ về sự hình thành màu sắc tóc, chúng ta cần tìm hiểu ba loại melanin chính và mối quan hệ của chúng với màu tóc.

1. Các loại Melanin và Màu Sắc Tóc

1.1 Eumelanin – Sắc Tố Của Tóc Đen, Nâu

Eumelanin là loại melanin phổ biến và ổn định nhất trong cơ thể. Nó có khả năng hấp thụ tia cực tím, giúp bảo vệ tế bào khỏi tác hại của bức xạ UV. Những người có hàm lượng eumelanin cao thường có tóc màu đen hoặc nâu sẫm.

Cơ chế sinh tổng hợp eumelanin:

• Tyrosine → DOPA → Dopaquinone → DHI hoặc DHICA → Polymer hóa thành eumelanin.

Eumelanin là một sắc tố chịu trách nhiệm chủ yếu cho màu tóc đen và nâu, với đặc điểm là có khả năng chống lại sự lão hóa tế bào do tia UV.

1.2 Pheomelanin – Sắc Tố Của Tóc Đỏ, Vàng

Pheomelanin, mặc dù ít bền hơn eumelanin và dễ bị oxy hóa, lại đóng vai trò tạo ra các sắc tố đỏ, vàng, và cam trong tóc. Người có nhiều pheomelanin thường có tóc đỏ hoặc vàng, và có làn da sáng màu. Tuy nhiên, pheomelanin dễ bị oxy hóa, gây tổn thương tế bào và gốc tự do nếu không được trung hòa, khiến người có tóc đỏ dễ bị ảnh hưởng bởi ánh nắng mặt trời và có khả năng bạc tóc sớm hơn.

Cơ chế sinh tổng hợp pheomelanin:

• Dopaquinone + cysteine → benzothiazine → pheomelanin.

Pheomelanin được sản sinh qua các quá trình phức tạp liên quan đến các yếu tố gen như MC1R (một gen quy định màu tóc đỏ).

1.3 Neuromelanin

Neuromelanin không có mặt trong tóc mà chỉ xuất hiện ở hệ thần kinh trung ương, đặc biệt là trong substancia nigra. Nó có màu đen nâu và đóng vai trò trong các hoạt động thần kinh, nhưng không tham gia vào quá trình tạo màu tóc.

2. Tương Quan Tỷ Lệ Melanin – Màu Tóc

Tỷ lệ giữa eumelanin và pheomelanin quyết định màu tóc của mỗi người. Một số tỷ lệ điển hình như sau:

• Rất cao (90–100% eumelanin): Tóc đen.
• Cao (70–90% eumelanin): Tóc nâu sẫm.
• Trung bình: Tóc nâu nhạt – vàng sẫm.
• Thấp: Tóc hung đỏ.
• Rất thấp (pheomelanin vượt trội): Tóc đỏ, cam, vàng đỏ.

3. Chu Kỳ Mọc Tóc và Mối Liên Hệ với Hoạt Động Sản Xuất Melanin

Tóc không mọc liên tục mà phát triển theo chu kỳ, bao gồm ba giai đoạn chính:

3.1 Giai Đoạn Anagen – Sinh Trưởng và Nhuộm Màu

Trong giai đoạn anagen, nang tóc ở trạng thái hoạt động tối đa, nơi các tế bào keratinocyte trong matrix nhân đôi mạnh mẽ. Đây cũng là lúc melanocyte hoạt động mạnh để sản xuất melanin, giúp sợi tóc được “nhuộm” đều màu từ chân đến ngọn.

3.2 Giai Đoạn Catagen – Thoái Triển và Mất Sắc Tố

Tế bào melanocyte bắt đầu ngừng hoạt động, cấu trúc nang co rút lại. Giai đoạn này chuẩn bị cho pha nghỉ, và sợi tóc không còn sắc tố mới.

3.3 Giai Đoạn Telogen – Nghỉ Ngơi và Rụng Tóc

Trong giai đoạn telogen, tóc không còn sản sinh sắc tố mới. Sau cùng, sợi tóc rụng và một nang tóc mới sẽ được chuẩn bị cho chu kỳ anagen tiếp theo.

4. Liên Hệ Chu Kỳ Tóc – Sự Bạc Tóc

Sự bạc tóc (canities) xảy ra khi melanocyte không còn khả năng sản xuất melanin trong pha anagen. Nguyên nhân chủ yếu của sự bạc tóc là:

• Lão hóa sinh học: Dẫn đến mất tế bào gốc melanocyte, làm giảm khả năng sản xuất melanin.
• Tổn thương do stress oxy hóa: Dẫn đến chết tế bào sắc tố, làm gián đoạn quá trình sản xuất melanin.
• Gián đoạn tín hiệu từ nhú bì đến melanocyte: Quá trình sắc tố hóa không còn đồng bộ với mọc tóc, dẫn đến sự xuất hiện của tóc bạc.

Melanin không chỉ ảnh hưởng đến màu tóc mà còn là một yếu tố quan trọng bảo vệ cơ thể khỏi tác động xấu của môi trường. Việc hiểu rõ về cơ chế sinh tổng hợp và tỷ lệ melanin trong cơ thể có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các vấn đề liên quan đến tóc và sắc tố.

Tài Liệu Tham Khảo:

1. American Academy of Dermatology. (2020). Melanin and its Role in Skin, Hair, and Eye Color.
2. Hernandez, D., et al. (2018). The Genetic Basis of Hair Color in Humans. Journal of Investigative Dermatology.
3. WHO. (2022). Melanin and Its Biological Functions in Human Skin and Hair. World Health Organization.