Gdy pigment zanika – mechanizmy siwienia włosów. Czy i jak można wpływać na ten proces?

Jeśli chodzi o siwienie włosów, dystans między nauką a marketingiem zrobił się niebezpiecznie duży. Tymczasem warto znać wyniki nowych badań i realne możliwości interwencji. 

W ciągu ostatnich dwóch lat opublikowano prace, które zmieniają sposób myślenia o procesie siwienia, a jednocześnie nie pojawił się ani jeden preparat, o którym można uczciwie powiedzieć, że siwieniu zapobiega. Zarazem pytanie o to, czy da się z tym coś zrobić, pada w gabinetach coraz częściej. Sprawdźmy więc, jakie są realne możliwości.

Co dzieje się w mieszku

Kolor włosa powstaje w jednostce pigmentacyjnej mieszka. Melanocyty w opuszce produkują melaninę i przekazują ją keratynocytom, z których formuje się kora łodygi włosa. Zapas melanocytów jest odnawiany z melanocytarnych komórek macierzystych (McSC), rezydujących w okolicy wybrzuszenia mieszka. Niszę dla pigmentacji współtworzą także same komórki progenitorowe łodygi. Zespół Le wykazał u myszy, że progenitory KROX20+ wytwarzają czynnik SCF, a jego wyłączenie w tych komórkach prowadzi do siwienia [1].

Klasyczna praca dr. Nishimury i wsp., opublikowana w 2005 roku w „Science”, wykazała, że siwienie bierze się z zawodzącego samopodtrzymania tej puli [2]. Z wiekiem McSC, zamiast pozostawać w stanie uśpienia, zaczynają różnicować się w samej niszy i pula stopniowo się wyczerpuje. To była pierwsza wiarygodna odpowiedź na pytanie, dlaczego pigment znika trwale, a nie okresowo. Obraz uzupełniła praca zespołu prof. Mayumi Ito, opublikowana w 2023 roku w „Nature” [3]. Okazało się, że McSC są ruchliwe. Przemieszczają się między przedziałami mieszka i odwracalnie zmieniają stan zróżnicowania pod wpływem lokalnych sygnałów. Z wiekiem przybywa McSC, które „utknęły” w wybrzuszeniu, do których ten sygnał nie dociera, więc przestają zasilać opuszkę. Autorzy sugerują, że przywrócenie ruchliwości McSC może stać się nowym sposobem zapobiegania siwieniu.

Siwienie to nie jest jeden mechanizm

Przegląd dr. Pausa, Sevilli i Grichnika, opublikowany w 2024 roku w „Journal of Investigative Dermatology”, porządkuje tę kwestię inaczej, niż zwykliśmy o niej mówić [4]. Siwienie to zmienna osobniczo wypadkowa kilku procesów: kumulacyjnego uszkodzenia oksydacyjnego i uszkodzeń DNA, nadmiernej aktywności mTORC1, starzenia komórkowego melanocytów oraz niedostatecznej produkcji czynników pigmentotwórczych w macierzy włosa. Zwraca uwagę na kolejność zdarzeń, która ma bezpośrednie znaczenie kliniczne. Najpierw spada melanogeneza sterowana przez MITF i tyrozynazę. Następnie zawodzi transfer melanosomów do keratynocytów. Na końcu wyczerpują się również komórki macierzyste wybrzuszenia. Siwienie staje się nieodwracalne dopiero w tym ostatnim momencie. Istnieje więc okno, w którym proces jest teoretycznie odwracalny.

Kaskadę potwierdza przegląd O’Sullivana i wsp. z 2021 roku [5]: siwienie człowieka zaczyna się w opuszce rosnącego mieszka, a nie w wybrzuszeniu. Oba zespoły przestrzegają jednak przed bezpośrednim przenoszeniem na człowieka wniosków z modeli mysich, na których opiera się duża część wiedzy o McSC.

Stres oksydacyjny pod lupą

„Wolnorodnikową teorię siwienia” sformułował zespół dr Arck w 2006 roku [6]. W jednostce pigmentacyjnej siwiejących mieszków stwierdzono apoptozę melanocytów, nasilony stres oksydacyjny i częstszą delecję mitochondrialnego DNA. Zwrócono też uwagę, że ciągła synteza melaniny sama w sobie generuje wysokie obciążenie oksydacyjne. Praca dr. Wooda i wsp. z 2009 roku pozostaje jednym z najczęściej przywoływanych argumentów za rolą stresu oksydacyjnego [7]. Metodą spektroskopii FT-Ramana in vivo wykazano w siwych włosach milimolarne stężenia nadtlenku wodoru, przy braku ekspresji katalazy oraz reduktaz sulfotlenku metioniny A i B. Utlenienie metioniny w centrum aktywnym tyrozynazy ogranicza jej funkcję, co tłumaczy stopniową utratę koloru. Autorzy podkreślali, że proces dotyczy całego mieszka, nie tylko melanocytów.

Należy podkreślić, że stres oksydacyjny jest jednym ze składników, a nie mechanizmem nadrzędnym. Jest on przedmiotem badań mojego zespołu od wielu lat. Sikkink i wsp. wykazali, że melanocyty opuszki siwiejących mieszków silnie i swoiście wykazują jądrową ekspresję ATM, kinazy czuwającej nad uszkodzeniami DNA, a jej poziom koreluje ze stopniem pigmentacji [8]. W hodowli melanocytów mieszka nadtlenek wodoru powodował zwiększenie ekspresji ATM, a zablokowanie kinazy nasilało utratę żywotności komórek wywołaną stresem oksydacyjnym.

„Odcisk kliniczny” stresu oksydacyjnego widać także na poziomie ogólnoustrojowym. Dr Saxena i wsp. stwierdzili u 50 osób z przedwczesnym siwieniem wyższe stężenie dialdehydu malonowego (markera peroksydacji lipidów) oraz niższe stężenia zredukowanego glutationu i dysmutazy ponadtlenkowej w surowicy w porównaniu z grupą kontrolną. Zmiany te narastały wraz z nasileniem siwienia [9]. To jednak badanie przekrojowe i nie przesądza o kierunku zależności.

Już w 2009 roku zespół dr Emi Nishimury wykazał, że nienaprawialne uszkodzenia DNA, np. po promieniowaniu jonizującym, nie zabijają McSC, tylko popychają je do różnicowania w niszy. Kinaza ATM działa tu jak „punkt kontrolny macierzystości” [11]. Najciekawsza publikacja ostatniego roku pochodzi od tego samego zespołu i ukazała się w „Nature Cell Biology” (10.2025) [12]. Wynika z niej, że McSC z pęknięciami dwuniciowymi DNA nie są naprawiane ani zachowywane, tylko kierowane na drogę nieodwracalnego różnicowania sprzężonego ze starzeniem komórkowym, w szlaku p53 i p21. Autorzy nazwali to zjawisko senoróżnicowaniem. Efektem jest siwienie, ale przy okazji także usunięcie z mieszka komórek z uszkodzonym genomem.

Niektóre kancerogeny działają odwrotnie. Aktywując metabolizm kwasu arachidonowego i niszowy ligand KIT, hamują senoróżnicowanie i sprzyjają samoodnawianiu uszkodzonych komórek, co u myszy prowadziło do czerniaka [12]. Şensoy Gün interpretuje więc siwienie jako ewolucyjny punkt kontrolny chroniący przed nowotworzeniem [13].

Wpływ HEV na włosy

Do czynników zewnętrznych, które mogą nasilać stres oksydacyjny w skórze głowy, należy światło niebieskie (HEV). W przeglądzie naszego zespołu [10] omawiamy dane, według których oddziałuje ono na szlaki syntezy melaniny, a jego głównymi mediatorami w komórkach są tlenek azotu i ROS.

Nasilenie stresu oksydacyjnego zależy przy tym od długości fali i dawki. Światło o długości 453 nm w badaniach ex vivo wydłużało fazę anagenu mieszka, dlatego przy ocenie wpływu HEV na skórę głowy liczą się natężenie i czas ekspozycji.

Stres psychiczny a siwienie

Potoczne przekonanie, że stres przyprawia o siwe włosy, zyskało w ostatnich latach potwierdzenie doświadczalne. Zespół Ya-Chieh Hsu z Uniwersytetu Harvarda wykazał, że u myszy ostry stres aktywuje nerwy współczulne unerwiające niszę McSC [14]. Wyrzut noradrenaliny powoduje gwałtowną proliferację uśpionych McSC, a następnie ich różnicowanie, migrację i trwałe wyczerpanie niszy. Efekt nie zależał od hormonów nadnerczy ani od odpowiedzi immunologicznej, a przejściowe zahamowanie proliferacji McSC zapobiegało siwieniu.

Co ciekawe, dr Rosenberg i wsp. opracowali metodę ilościowego mapowania pigmentacji wzdłuż pojedynczych włosów i u 14 zdrowych osób wykazali, że część siwych włosów spontanicznie odzyskuje barwę [15]. Okresy siwienia i repigmentacji zbiegały się w czasie z opisanymi przez uczestników okresami nasilenia i złagodzenia stresu. Dotyczy to jednak włosów bliskich progu siwienia, a nie włosów siwych od lat.

Przedwczesne siwienie

Coraz częściej mamy do czynienia z przedwczesnym siwieniem W badaniu dr Panhard i wsp., obejmującym 4192 osoby z różnych regionów świata, siwe włosy miało 74 proc. osób w wieku 45–65 lat [16]. Odsetek osób, które w wieku 50 lat mają co najmniej połowę siwych włosów, wynosił jednak 6–23 proc., znacznie mniej, niż zakłada popularna reguła „50/50/50”. Wiek i tempo siwienia wyraźnie zależały od pochodzenia etnicznego. Genetyka pozostaje najsilniejszym czynnikiem. Dobrze udokumentowany jest też wpływ palenia tytoniu. W badaniu przekrojowym na 207 osobach palacze byli 2,5 raza bardziej narażeni na przedwczesne siwienie – przed 30. rokiem życia (95 proc., CI: 1,5–4,6) [20]. Związek ten potwierdziło większe badanie dr Shin i wsp., w którym palenie powyżej pięciu lat zwiększało ryzyko przedwczesnego siwienia o ok. 60 proc. [19].

Dieta i niedobory składników odżywczych

Najwięcej danych dotyczy niedoborów. W pracy dr Sonthalii i wsp. istotny statystycznie okazał się związek przedwczesnego siwienia z niedoborem witaminy B12 i z niedoczynnością tarczycy, natomiast nie potwierdzono związku z niedokrwistością ani ze stężeniem ferrytyny [18]. W badaniu dr Fatemi Naieni i wsp., obejmującym 66 pacjentów i 66 osób z dobranej grupy kontrolnej, stężenie miedzi było u osób siwiejących istotnie niższe, stężenie cynku nie różniło się, a żelazo było u nich wyższe [21].

W badaniu kliniczno-kontrolnym dr Daulatabad i wsp. osoby, u których siwienie zaczęło się przed 20. rokiem życia, miały niższe stężenia witaminy B12, kwasu foliowego i biotyny w surowicy niż grupa kontrolna [22]. Niższe stężenia ferrytyny, witaminy B12 i cholesterolu HDL stwierdzili także dr Chakrabarty i wsp. W tej grupie osoby siwiejące częściej prowadziły siedzący tryb życia i nieregularnie jadły [23].

Zespół dr Sharma i Dogra u 120 pacjentów obserwował niższe stężenia wapnia, ferrytyny i witaminy B12 oraz niekorzystny profil lipidowy [24]. W pracy dr El-Sheikha i wsp. stężenia żelaza, miedzi i wapnia były u osób siwiejących niższe, a stężenia żelaza i wapnia malały wraz z nasileniem siwienia [25]. Chandran i wsp. wskazali na związek z niską ferrytyną i podwyższonym mianem przeciwciał anty-TPO [26].

W badaniu ankietowym dr Thompson i wsp., obejmującym 467 osób, w tym 306 osób rasy białej, przedwczesne siwienie wiązało się z niedoborem żelaza (OR 1,75) [27]. Najnowsze badanie kliniczno-kontrolne Kumara i wsp. z 2026 roku wykazało u osób z przedwczesnym siwieniem niższe stężenia ferrytyny, witaminy B12 i witaminy D3 [28]. W ankiecie przeprowadzonej wśród ponad 2600 studentów i lekarzy rezydentów w Arabii Saudyjskiej siwienie częściej dotyczyło osób z nadwagą lub otyłością oraz osób deklarujących jednoczesny niedobór witaminy B12 i witaminy D [29].

Powyższe badania są obserwacyjne, przeważnie niewielkie, prowadzone głównie w Indiach i na Bliskim Wschodzie i nie zawsze zgodne ze sobą. Żadne z nich nie sprawdzało, czy zmiana diety lub suplementacja zatrzymuje albo cofa przedwczesne siwienie, a badań z randomizacją w tym zakresie brakuje. Kierunek przyczynowy pozostaje nieustalony i niedobór może być równie dobrze markerem, co przyczyną.

Czy można odwrócić siwienie?

Przegląd systematyczny zespołu w składzie dr Juhasz i Atanaskovej Mesinkovskiej objął 27 prac o repigmentacji siwych włosów wywołanej lekami [31]. Tylko sześć z nich stawiało repigmentację jako główny cel, a 21 opisywało ją jako przypadkowe zjawisko. Autorzy podkreślają, że żaden z leków nie jest wskazany w leczeniu siwienia. Repigmentację opisywano głównie jako działanie uboczne. Najlepiej udokumentowana jest seria 14 pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca, leczonych przeciwciałami anty-PD-1 i anty-PD-L1 [32]. U 13 z nich powrót koloru włosów towarzyszył co najmniej stabilizacji choroby. Poza tym mamy opisy przypadków przy latanoproście, inhibitorach kinaz tyrozynowych, pantotenianie wapnia, talidomidzie, cyklosporynie i kilkunastu innych substancjach [31].

Z badań przedklinicznych warto obserwować koncepcję przywracania ruchliwości McSC, wynikającą wprost z pracy zespołu Ito [3], oraz peptydy stymulujące melanogenezę. Przykładem jest palmitoilowany tetrapeptyd-20, biomimetyk α-MSH. W badaniach in vitro i ex vivo zwiększał ekspresję katalazy, obniżał wewnątrzkomórkowe stężenie nadtlenku wodoru o ok. 30 proc. i pobudzał melanogenezę. W badaniu z udziałem 15 mężczyzn z przedwczesnym siwieniem trzymiesięczne stosowanie płynu z peptydem zwiększało ekspresję receptora MC1-R w wyrwanych włosach [33]. Jako wynik kliniczny podano jednak marker molekularny, a nie ocenę widocznej zmiany koloru.

Skoro starzenie komórkowe melanocytów i senoróżnicowanie McSC należą do mechanizmów siwienia, naturalnym kierunkiem są preparaty działające na komórki starzejące się.

W pracy naszego zespołu z 2026 roku wykazaliśmy, że wieloskładnikowy preparat do stosowania miejscowego ogranicza cechy starzenia w ludzkich fibroblastach i keratynocytach. Zmniejszał aktywność β-galaktozydazy związanej ze starzeniem oraz stężenie interleukin IL-6 i IL-8 w komórkach starzejących się [34]. Z kolei w rocznym badaniu klinicznym udało się potwierdzić ograniczenie siwienia przy użyciu serum zawierającego senolityki. Czy przeprogramowanie senescencji komórkowej może być strategią ograniczającą siwienie? Najprawdopodobniej tak. Nasze wyniki są w trakcie przygotowania do publikacji.

Prof. dr hab. n. med. Magdalena Górska-Ponikowska

Kierownik Katedry i Zakładu Chemii Medycznej GUMed. Wizytująca profesor Uniwersytetu w Stuttgarcie oraz Instytutu I.E.M.E.S. w Palermo. Autorka i współautorka artykułów naukowych, popularnonaukowych, patentów oraz zgłoszeń patentowych z dziedziny medycyny oraz kosmetologii medycznej. Naukowo zajmuje się m.in. gerontologią eksperymentalną w kontekście neurobiologii i neurologii oraz opracowywaniem jak najlepszych nośników substancji aktywnych do wnętrza komórek skóry, a także badaniami nad bezpieczeństwem i efektywnością działania substancji aktywnych w kosmetykach i lekach.

 

BIBLIOGRAFIA


1. Liao CP, Booker RC, Morrison SJ, Le LQ. Identification of hair shaft progenitors that create a niche for hair pigmentation. Genes Dev. 2017;31(8):744–756. PMID: 28465357; PMCID: PMC5435888

2. Nishimura EK, Granter SR, Fisher DE. Mechanisms of hair graying: incomplete melanocyte stem cell maintenance in the niche. Science. 2005;307(5710):720–724. PMID: 15618488

3. Sun Q, Lee W, Hu H, i wsp. Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature. 2023;616(7958):774–782. PMID: 37076619; PMCID: PMC10132989

4. Paus R, Sevilla A, Grichnik JM. Human hair graying revisited: principles, misconceptions, and key research frontiers. J Invest Dermatol. 2024;144(3):474–491. PMID: 38099887

5. O’Sullivan JDB, Nicu C, Picard M, i wsp. The biology of human hair greying. Biol Rev Camb Philos Soc. 2021;96(1):107–128. PMID: 32965076

6. Arck PC, Overall R, Spatz K, i wsp. Towards a „free radical theory of graying”: melanocyte apoptosis in the aging human hair follicle is an indicator of oxidative stress induced tissue damage. FASEB J. 2006;20(9):1567–1569. PMID: 16723385

7. Wood JM, Decker H, Hartmann H, i wsp. Senile hair graying: H2O2-mediated oxidative stress affects human hair color by blunting methionine sulfoxide repair. FASEB J. 2009;23(7):2065–2075. PMID: 19237503

8. Sikkink SK, Mine S, Freis O, Danoux L, Tobin DJ. Stress-sensing in the human greying hair follicle: Ataxia Telangiectasia Mutated (ATM) depletion in hair bulb melanocytes in canities-prone scalp. Sci Rep. 2020;10(1):18711. PMID: 33128003; PMCID: PMC7603349

9. Saxena S, Gautam RK, Gupta A, Chitkara A. Evaluation of systemic oxidative stress in patients with premature canities and correlation of severity of hair graying with the degree of redox imbalance. Int J Trichology. 2020;12(1):16–23. PMID: 32549695; PMCID: PMC7276162

10. Jakubczyk-Słabicka A, Kostrzewa T, Barańska-Rybak W, Górska-Ponikowska M. Skin and scalp under exposure to high-energy visible light: the current perspective. Arch Dermatol Res. 2025;317(1):521. PMID: 40042632; PMCID: PMC11882610

11. Inomata K, Aoto T, Binh NT, i wsp. Genotoxic stress abrogates renewal of melanocyte stem cells by triggering their differentiation. Cell. 2009;137(6):1088–1099. PMID: 19524511

12. Mohri Y, Nie J, Morinaga H, i wsp. Antagonistic stem cell fates under stress govern decisions between hair greying and melanoma. Nat Cell Biol. 2025;27(10):1647–1659. PMID: 41053225

13. Şensoy Gün B. Hair graying as an evolutionary checkpoint against malignancy: a stem cell perspective. Stem Cell Rev Rep. 2026;22(3):1499–1501. PMID: 41518577; PMCID: PMC12960322

14. Zhang B, Ma S, Rachmin I, i wsp. Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature. 2020;577(7792):676–681. PMID: 31969699; PMCID: PMC7184936

15. Rosenberg AM, Rausser S, Ren J, i wsp. Quantitative mapping of human hair greying and reversal in relation to life stress. eLife. 2021;10:e67437. PMID: 34155974; PMCID: PMC8219384

16. Panhard S, Lozano I, Loussouarn G. Greying of the human hair: a worldwide survey, revisiting the „50” rule of thumb. Br J Dermatol. 2012;167(4):865–873. PMID: 22716034

17. Adhikari K, Fontanil T, Cal S, i wsp. A genome-wide association scan in admixed Latin Americans identifies loci influencing facial and scalp hair features. Nat Commun. 2016;7:10815. PMID: 26926045; PMCID: PMC4773514

18. Sonthalia S, Priya A, Tobin DJ. Demographic characteristics and association of serum vitamin B12, ferritin and thyroid function with premature canities in Indian patients from an urban skin clinic of North India: a retrospective analysis of 71 cases. Indian J Dermatol. 2017;62(3):304–308. PMID: 28584374; PMCID: PMC5448266

19. Shin H, Ryu HH, Yoon J, i wsp. Association of premature hair graying with family history, smoking, and obesity: a cross-sectional study. J Am Acad Dermatol. 2015;72(2):321–327. PMID: 25484268

20. Zayed AA, Shahait AD, Ayoub MN, Yousef AM. Smokers’ hair: does smoking cause premature hair graying? Indian Dermatol Online J. 2013;4(2):90–92. PMID: 23741662; PMCID: PMC3673399

21. Fatemi Naieni F, Ebrahimi B, Vakilian HR, Shahmoradi Z. Serum iron, zinc, and copper concentration in premature graying of hair. Biol Trace Elem Res. 2012;146(1):30–34. PMID: 21979243

22. Daulatabad D, Singal A, Grover C, Chhillar N. Prospective analytical controlled study evaluating serum biotin, vitamin B12, and folic acid in patients with premature canities. Int J Trichology. 2017;9(1):19–24. PMID: 28761260; PMCID: PMC5514791

23. Chakrabarty S, Krishnappa PG, Gowda DG, Hiremath J. Factors associated with premature hair graying in a young Indian population. Int J Trichology. 2016;8(1):11–14. PMID: 27127369; PMCID: PMC4830165

24. Sharma N, Dogra D. Association of epidemiological and biochemical factors with premature graying of hair: a case-control study. Int J Trichology. 2018;10(5):211–217. PMID: 30607040; PMCID: PMC6290283

25. El-Sheikh AM, Elfar NN, Mourad HA, Hewedy ES. Relationship between trace elements and premature hair graying. Int J Trichology. 2018;10(6):278–283. PMID: 30783336; PMCID: PMC6369637

26. Chandran S, Simon SA, George AE. A clinical study of premature canities and its association with hemoglobin, ferritin and calcium levels. Indian J Dermatol. 2022;67(3):216–221. PMID: 36386090; PMCID: PMC9644779

27. Thompson KG, Marchitto MC, Ly BCK, Chien AL. Evaluation of physiological, psychological, and lifestyle factors associated with premature hair graying. Int J Trichology. 2019;11(4):153–158. PMID: 31523106; PMCID: PMC6706993

28. Kumar L, Gupta LK, Balai M, Mittal A, Maida R. A demographic and biochemical profile of patients with premature graying of hair (canities) at a tertiary care centre: a case-control study. Indian Dermatol Online J. 2026;17(3):374–379. PMID: 41981836; PMCID: PMC13198798

29. Aldamanhori IB, Alghamdi NJ, Alharbi SM, i wsp. Premature hair graying and its associated factors among medical students and resident physicians at Imam Abdulrahman Bin Faisal University. Healthcare (Basel). 2025;13(10):1185. PMID: 40428021; PMCID: PMC12111736

30. Desai DD, Karim M, Nohria A, i wsp. Premature hair graying: a multifaceted phenomenon. Int J Dermatol. 2025;64(5):819–829. PMID: 39697103; PMCID: PMC12008612

31. Yale K, Juhasz M, Atanaskova Mesinkovska N. Medication-induced repigmentation of gray hair: a systematic review. Skin Appendage Disord. 2020;6(1):1–10. PMID: 32021854; PMCID: PMC6995950

32. Rivera N, Boada A, Bielsa MI, i wsp. Hair repigmentation during immunotherapy treatment with an anti-programmed cell death 1 and anti-programmed cell death ligand 1 agent for lung cancer. JAMA Dermatol. 2017;153(11):1162–1165. PMID: 28700789; PMCID: PMC5817444

33. Almeida Scalvino S, Chapelle A, Hajem N, i wsp. Efficacy of an agonist of α-MSH, the palmitoyl tetrapeptide-20, in hair pigmentation. Int J Cosmet Sci. 2018;40(5):516–524. PMID: 30222197

34. Rzeszutek I, Tomaszewska A, Rumian D, i wsp. Integrated photoprotection and senescence modulation: a topical formulation counteracts cellular aging in human skin cells. Biomed Pharmacother. 2026;200:119539. PMID: 42161224

 

WRÓĆ DO LISTY ARTYKUŁÓW