Волосы могут быть какие: Волосы: строение и функции, проблемы и уход. Справка

А если седые волосы появились не в 50, не в 40, а в 30 лет или даже раньше? Ничего страшного, восприятие от возраста практически не меняется.

Отчего возникает седина

Цвет волос зависит от выработки пигмента, про который вы наверняка слышали, — меланина. Феомеланин ответственен за рыжие оттенки, эумеланин — за тёмные, их сочетание и создаёт ваш естественный цвет волос. Если естественная выработка меланина прекращается, волосы становятся седыми. То есть седой — волос, в котором не вырабатывается меланин. Всё просто. Осталось выяснить причины этого процесса. И тут всё сложно.

С одной стороны, если у вас появилась ранняя седина, можете смело списывать её на наследственность. Особенно, если у родственников такое тоже встречается. Да, учёные нашли ген, который отвечает за поседение волос — ген IRF4. С другой стороны, важную роль играют условия жизни человека: хронические заболевания, неправильное питание, недостаток витаминов и минералов, вредные привычки и стрессы провоцируют появление седых волос.

Мгновенно поседел!

Также седые волосы могут быть следствием психологической травмы. Поэтому «поседеть за одну ночь» вполне реально: конечно, человек не проснётся седым, уснув брюнетом, но сильный стресс может привести к повреждению ДНК и прекращению выработки меланина. Через какое-то время волосы отрастут, и седина покроет голову. Причём обратного пути нет: если волос стал седым, он останется таким на всю жизнь.

Красить или не красить

Это исключительно ваш выбор. Согласно опросам компании Experian Simmons Research, всё больше мужчин предпочитают естественный цвет и носят волосы с сединой.

Если седых волос немного, и вы хотите их скрыть, используйте тонирующие шампуни для лёгкого окрашивания или краску для волос. Когда седина значительна и заметна, лучше обратитесь к профессионалам — к парикмахеру, стилисту или барберу (кому как больше нравится).

Ни в коем случае не выдирайте седые волосы — они снова отрастут, но цвет не изменят. Если же вы продолжите, то повредите луковицы седых волос, и они просто перестанут расти. Звучит неплохо, но на самом деле это просто смелый шаг навстречу облысению.

Как стричься

Скрыть или обыграть небольшую седину можно подходящей ассиметричной стрижкой. Если у вас седые виски — просто выбрейте их, сделав причёску «бокс» или «полубокс».

Хотите модную стрижку с сединой? Длинные седые волосы сделают вас значительно старше, поэтому остановитесь на короткой или средней длине: «британка», «канадка», «андеркат» или классический боковой пробор подойдут идеально.

Как ухаживать за седыми волосами

Седые волосы не мертвы, но без меланина они становятся сухими и ломкими, поэтому нуждаются в дополнительном уходе. Обязательно используйте кондиционер или бальзам после мытья волос. Лучше выбирайте «женский» вариант — он интенсивнее увлажняет волосы, что для седины принципиально важно. Подробнее о средствах по уходу за волосами читайте здесь.

Что состояние волос может рассказать о вашем здоровье / AdMe

Мы все привыкли считать, что качество и вид волос зависят только от определенного обращения с ними и внешних факторов. Но при тщательном анализе выясняется, что вкупе с другими симптомами, которые мы обычно не связываем между собой, волосы становятся своебразным индикатором, успешно и наглядно сигнализирующим о глубинных сбоях в работе организма.

AdMe.ru проанализировал и собрал вместе наиболее распространенные проблемы, связанные с волосами, а также узнал, на какие заболевания — легкие и серьезные — они чаще всего указывают.

Тусклые и безжизненные волосы

Первая и самая очевидная причина, почему волосы теряют здоровый блеск и становятся безжизненными, — это неправильный уход, частое окрашивание и использование плоек.

Также волосы часто становятся тусклыми в осенне-зимний период, когда проявляется нехватка витаминов и микроэлементов в организме. Этот симптом вполне может указывать и конкретно на нехватку селена, фосфора и серы в организме. Чтобы определить это наверняка, вам стоит обратить внимание на здоровье десен и развитие кариеса: если и в этой области вы замечаете активные и неприятные изменения, то диагноз точен и есть смысл обратиться с вопросом к врачу.

Перхоть

Перхоть сама по себе чаще всего неопасна, но является крайне неэстетичной и провоцирует неприятный зуд. Причин этому досадному проявлению может быть множество. Возможно, вы перебарщиваете с использованием разнообразных средств для волос. Также перхоть может появиться в результате увлечения диетами, особенно «разгрузочными», когда из рациона почти полностью или значительно исключаются жиры и углеводы.

Другими причинами появления перхоти может быть стресс, проблемы с желудочно-кишечным трактом или иммунодефицит. А так называемая желтая перхоть и вовсе является симптомом одной из дерматологических патологий — себорейного дерматита, лечение которого протекает сложнее, чем в случае с «сухой» перхотью. В перечисленных ситуациях использования шампуня от перхоти недостаточно и необходимо посетить трихолога для более глубокого изучения проблемы.

Тонкие и ломкие волосы

Тонкость и ломкость волос являются следствием неполноценного питания, а точнее недостатка протеинов. Ведь белок выполняет такие жизненноважные функции, которые на себя не может взять ни один другой элемент. В сущности, он является основой для строительства тела. И когда организму его хронически недостает, страдает качество кожи, крепкость ногтей и сила волос. Нелишним будет начать есть больше фруктов и пропить курс омега-3 жирных кислот.

Однако есть некоторые подводные камни, которые могут указывать на более серьезное заболевание. Например, ломкие волосы являются одним из симптомов болезни Иценко — Кушинга. Чтобы понять наверняка, ваш ли это случай, стоит обратить внимание, беспокоят ли вас и другие очевидные проявления данного заболевания: хроническая бессонница, высокое давление и необъяснимые боли в спине.

Выпадение волос, очаговое облысение

Считается, что потеря до 100 волосков в день — это норма, за исключением некоторых периодов жизни, когда выпадение по естественным причинам происходит более интенсивно (во время беременности или с наступлением менопаузы). Самый простой способ проверить, все ли у вас в порядке (помимо визуальной оценки), — это запустить пальцы в волосы у корней и протащить их к кончикам. В идеале в руке должно остаться 1-2 волоска либо же вообще ни одного; в норме — 3-5 волосков; если больше — стоит задуматься над тем, чтобы посетить трихолога.

Активное выпадение волос вполне может быть связано и с неполадками в эндокринной системе, ослаблением иммунитета или быть признаком сахарного диабета. В связи с этим не стоит откладывать поход к врачу и сдачу необходимых анализов. Но ни в коем случае не впадайте в панику. Вполне возможно, что в итоге эта неприятность окажется связана всего лишь с недостатком витаминов, сезоном или стрессом. Поэтому не помешает заодно начать пить успокаивающие травы, а также отказаться от сложных укладок.

Жирные волосы

Жирные волосы обычно свидетельствуют о неправильном питании с преобладанием в рационе животных жиров. Чтобы попробовать решить проблему, желательно ограничить мясные, жирные и жареные блюда, а также избегать сладостей, копченостей, алкоголя и чрезмерного потребления кофе. Работу сальных желез также можно нормализовать с помощью масла чайного дерева: несколько капель, добавленных в шампунь, вполне способны решить проблему внешнего вида.

Если ограничения в еде и правильный уход не помогают, тогда это может сигнализировать о нарушении обмена веществ, гормональном сбое или проблемах с печенью. В такой ситуации, конечно, очень важно обратиться к специалисту, чтобы избежать усугубления ситуации.

Ранняя седина

В сущности, поседение волос во многом зависит от генетической предрасположенности, а также является результатом определенной программы, заданной организму: с возрастом запас меланоцитов, ответственных за выработку пигмента, неизбежно истощается. В среднем волосы у женщин начинают седеть после 30-40 лет, но случаются и нестандартные ситуации, когда волосы седеют у очень молодых людей или даже подростков.

Ранняя седина (затрагивает не все волосы, а только отдельные волоски) чаще всего является следствием сильного стрессового воздействия, продолжительного переутомления и даже неудачной диеты (например, предусматривающей резкое сокращение белков). Все перечисленные пункты, по мнению ученых, запускают механизм активного истощения меланина, из-за чего волосы седеют естественным путем, как и предусмотрено природой, но в гораздо более сжатые сроки.

Зуд кожи головы

Если данный симптом сопровождается появлением на голове прыщиков, язвочек, шелушения и прочих видов раздражения кожи — это тревожный сигнал, требующий вмешательства дерматолога, так как может быть проявлением кожных заболеваний, таких как псориаз или экзема.

Если же чесотка не сопровождается никакими дополнительными внешними недугами, то она может оказаться свидетельством расстройства нервной системы, спровоцированного стрессом, и быть таким же нервным тиком, как и привычка грызть ногти. В таком случае в качестве первоначальных мер будет нелишним начать принимать успокаивающие сборы трав, а также витамины B1 и B6, а в дальнейшем, конечно же, проконсультироваться и пройти обследование у невролога.

Сухие волосы и секущиеся концы

Если отмести очевидные факторы, такие как химическая завивка и частое использование фена и щипцов, к сухости волос, как правило, приводит дефицит белка (а это строительный материал первой необходимости, как уже упоминалось выше) и недостаток в организме железа и меди (который приводит к тому, что к коже головы поступает недостаточно кислорода).

Еще эта проблема нередко встречается у людей, которые часто сидят на диетах, а это в свою очередь может приводить к заболеваниям эндокринной системы. Питайтесь правильно, периодически ешьте красную рыбу и морковь для восполнения недостающих витаминов. Также пейте апельсиновый сок — для лучшего усвоения железа — и не забывайте употреблять достаточное количество чистой воды, чтобы исключить обезвоживание.

Секущиеся кончики так же, как и общая сухость волос, являются следствием химического и механического воздействия. Однако типов секущихся концов существует больше, чем мы привыкли думать. И способы лечения и предотвращения дальнейшего повреждения для каждого типа также отличаются.

Поговорим о 3 самых распространенных:

• Y-сечение — самый широко известный вариант повреждения. В данном случае вовсе не обязательно прибегать к скорейшей стрижке. Ситуацию вполне можно спасти более усиленным питанием волос с помощью витаминизированных масел и увлажняющих масок.
• «Свеча» (или «конус») — отличается значительным повреждением внешней кутикулы, в то время как концы еще не расщепились. Здесь вам все же понадобится стрижка, но после нее вы вполне можете предотвратить возвращение этой проблемы в будущем, используя в уходе эфирные масла, а также поставив в душе минеральный фильтр, который спасет волосы от агрессивного воздействия хлора и примесей.
• «Перо» (или «дерево») — волосы значительно испорчены и ослаблены, что повлекло за собой множественные расщепления по длине. Внешне этот тип можно определить по эффекту «соломы», когда волосы выглядят чрезмерно воздушно, например у девушек, подвергающих волосы осветлению и/или обесцвечиванию. Самый основной и очевидный шаг, который нужно предпринять, — это перестать не только осветлять, но и в целом окрашивать волосы, а также максимально редко пользоваться феном и утюжками. В качестве дополнительной меры можно приобрести специальное ухаживающее средство, содержащее молекулу защиты волос OFPMA.

В конце хочется напомнить, что эти данные носят ознакомительный характер и не могут быть использованы для постановки точного диагноза. Как и в любой другой области, самым разумным решением при каких-либо неполадках со здоровьем является своевременное обращение к специалистам. Берегите свое здоровье.

Анатомия, Волосы — StatPearls — NCBI Bookshelf

Введение

Хотя некоторые утверждают, что человеческие волосы — это рудиментарный эволюционный пережиток, на самом деле человеческие волосы выполняют множество психологических и физиологических функций. Человеческие волосы растут со скоростью 0,35 мм в день, и ежедневно выпадает около 100 волос. Ангиогенез человеческого волоса начинается примерно через десять недель беременности, и окончательное развитие приводит к образованию зрелого волосяного фолликула. Сально-волосяная единица включает сальную железу, мышцу, выпрямляющую волоски, и волосяной фолликул.Клиническое значение волос включает повышенное выпадение волос, полное выпадение волос и другие состояния. Выпадение волос часто сопровождается психологической борьбой, которая должна решаться и контролироваться клиницистами.[1][2]

Структура и функция

Волосы выполняют множество функций, включая терморегуляцию и защиту. У животных и нечеловеческих приматов волосы поддерживают температуру, сохраняя тепло или предотвращая холод. Волосы также могут обеспечивать маскировку и служить сексуальным аттрактантом.У человека волосы тоньше и светлее, чем у приматов. Человеческие волосы помогают в терморегуляции потоотделения и служат органом чувств. Волосы также защищают от элементов, включая УФ-излучение. Кроме того, у людей есть особые волосы, такие как волосы на ресницах и волосы на бровях. Наконец, роль волос в психологии человека очень важна, и волосы человека играют решающую роль в его или ее личности и самооценке. Психологическая функция волос особенно очевидна при нарушениях выпадения волос, таких как алопеция.[3][4]

Эмбриология

Примерно на десяти неделях беременности начинается ангиогенез волос. Сначала формируются очаговые утолщения кожи головы и лица, называемые плакодами. Эти плакоды проникают глубже в дерму и дифференцируются в зачаток волоса и дермальный конденсатный колпачок. По мере роста зачатка волос эпителий волосяной луковицы инкапсулирует дермальный конденсат, образуя дермальные сосочки. В конце концов, слои формируются в наружное корневое влагалище, внутреннее корневое влагалище, кутикулу стержня волоса, кору и мозговое вещество.Эта структура становится волосяным фолликулом с сопутствующими сальными железами и апокриновой железой. Недавние исследования показали, что фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) является ключевым медиатором в ангиогенезе волос. [5]

Кровоснабжение и лимфатическая система

По мере развития волосяного фолликула его окружают кровеносные сосуды, берущие начало из глубоких кожных сосудистых сплетений. Эти сосуды питают волосяной фолликул и обеспечивают доставку питательных веществ, выведение отходов и рост. Потеря кровоснабжения волосяных фолликулов связана с некоторыми формами выпадения волос.Кроме того, анагенные волосяные фолликулы продемонстрировали ангиогенные свойства. Хотя взаимосвязь не была четко определена, кровоснабжение является важным компонентом успешного роста, созревания и поддержания волосяных фолликулов. Лимфатическая сосудистая сеть в дерме также снабжает волосяные фолликулы и участвует в иммунном ответе кожи.

Нервы

Две нейронные сети иннервируют волосы и волосяные фолликулы, обе содержат сенсорные нервные волокна и вегетативные нервные волокна.Одна из нейронных сетей состоит из чувствительных С-волокон и симпатических волокон и окружает шейку волосяного фолликула. Другой состоит из продольных А-дельта-волокон и циркулярных С-волокон и окружает среднюю часть волосяного фолликула, между перешейком и сальной железой. Близлежащие нервы также иннервируют проксимальные мышцы, приводящие к ворсинкам.

Мышцы

Основной мышцей, обслуживающей волосы, является мышца, выпрямляющая волосы. Эта мышца развивается независимо от волосяного фолликула рядом с сальной железой и соединяется с волосяным фолликулом у выпуклости волосяного фолликула.Каждый волосяной фолликул, растущий параллельно коже, прикрепляется к соединительной ткани базальной мембраны с помощью небольшого пучка мышц, известного как выпрямитель волос. Волосы, растущие перпендикулярно коже, такие как волоски ресниц, не имеют ассоциированных арректорных пилей. Функция этих мышц заключается в обеспечении терморегуляции путем сокращения и поднятия или расслабления и отпускания волос. Недавние исследования показывают, что поднятие и опускание волос может также обеспечить некоторую поддержку целостности и стабильности волосяного фолликула, но точный механизм этой взаимосвязи еще не открыт.

Физиологические варианты

Рост здоровых волос происходит со скоростью 0,35 мм/день, что в сумме составляет примерно 0,5 дюйма/мес или 6 дюймов/год. У большинства здоровых мужчин и женщин на голове от 80 000 до 120 000 терминальных волос. Волосяные фолликулы проходят через три основные фазы: фазы анагена, катагена и телогена. Анаген или фаза роста длится от 2 до 6 лет, в течение которых происходит первичный рост волос. В любой момент времени от 85% до 90% волосяных фолликулов находятся в этой фазе роста. Фолликулярная регрессия характеризует катагенную или переходную стадию волосяного фолликула.Фаза телогена — это фаза покоя, которая длится примерно три месяца. После этих трех фаз неактивные или мертвые волосы выпадают. Скальп теряет 100 волос каждый день и может выпадать больше при мытье шампунем или других процедурах по уходу за волосами. Волосяные фолликулы, которые отклоняются от этой нормальной физиологии, приводят к патологическим состояниям, таким как алопеция или телогеновая алопеция.

Клиническое значение

Клиническое значение волос нельзя недооценивать, и существует множество патологий, связанных с волосами.Эти патологии можно разделить на два отдельных процесса: алопецию и алопецию. Effluvium описывает усиленное выпадение волос, которое пациенты могут описывать как «выпадение волос». Алопеция описывает облысение, которое пациенты могут описывать (или демонстрировать) как участки с полной потерей волос. Здесь будут кратко рассмотрены наиболее распространенные патологии волос. [6][7][8] беспокоит и затрагивает 50 миллионов мужчин и 30 миллионов женщин только в Соединенных Штатах.В просторечии его называют облысением по мужскому типу. По оценкам исследований, 70% мужчин и 40% женщин страдают андрогенетической алопецией. У мужчин классически наблюдается залысина на висках, описываемая как истончение и выпадение волос в форме буквы «М». Женщины, как правило, имеют расширенную часть и истончение в верхней части головы. Генетическая предрасположенность к повышенной чувствительности волосяных фолликулов к циркулирующим андрогенам вызывает этот тип выпадения волос.

Алопеция описывает полное выпадение волос.Это может произойти на всей коже головы (тотальная алопеция) или на теле (универсальная алопеция) или может быть локализовано в определенных областях (очаговая алопеция). Очаговая алопеция может прогрессировать до тотальной алопеции и часто начинается остро и постепенно распространяется в течение недель или месяцев. Алопеция – это аутоиммунное заболевание, опосредованное Т-лимфоцитами и другими иммунными клетками.

Telogen effluvium описывает нарушение нормального роста волос и циклов отдыха, что приводит к чрезмерному выпадению и выпадению волос.Это расстройство диагностируется с помощью теста на выдергивание волос, который является положительным, когда выдернутые волосы легко удаляются с кожи головы, а 50% или более прядей находятся в телогеновой или неактивной фазе. Это состояние может быть спровоцировано физическим стрессом, например хирургическим вмешательством или недоеданием, или медицинским воздействием, например химиотерапией и обычными лекарствами.

При сборе анамнеза у пациента с выпадением волос обязательно необходимо определить, что он испытывает. Выпадение волос может относиться к усиленному ежедневному выпадению волос, которое врач выявит, спросив пациента, замечает ли пациент больше волос на своей подушке или больше волос в душе после купания.Выпадение волос также может относиться к очевидной безволосости, которую врач выявит, спросив пациента, замечает ли пациент области без волос или области, где волосы кажутся менее густыми или обеспечивают меньшее покрытие. Выявление этого различия необходимо для постановки правильного диагноза.

Рисунок

Общий кожный покров, участок кожи, показывающий эпидермис и дерму; волос в фолликуле; мышца, выпрямляющая волосы; сальные железы. Предоставлено Grey’s Anatomy Plates

Рисунок

Общий покров, поперечный срез волосяного фолликула, гиалиновый слой, кора волоса, мозговое вещество волоса, слой Хаксли, слой Генле, наружная или кожная оболочка.Предоставлено Grey’s Anatomy Plates

Ссылки

1.

Kabashima K, Honda T, Ginhoux F, Egawa G. Иммунологическая анатомия кожи. Нат Рев Иммунол. 2019 янв;19(1):19-30. [PubMed: 30429578]

2.

Park AM, Khan S, Rawnsley J. Биология волос: рост и пигментация. Пластмасса для лица Surg Clin North Am. 2018 ноябрь;26(4):415-424. [PubMed: 30213423]

3.

Breehl L, Caban O. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 21 апреля 2021 г.Физиология, Половое созревание. [PubMed: 30521248]

4.

Граббс Х., Нассередин А., Моррисон М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 8 мая 2021 г. Эмбриология, волосы. [PubMed: 30521215]

5.

Yano K, Brown LF, Detmar M. Контроль роста волос и размера фолликулов с помощью VEGF-опосредованного ангиогенеза. Джей Клин Инвест. 2001 г., февраль; 107(4):409-17. [Бесплатная статья PMC: PMC199257] [PubMed: 11181640]

6.

Куреши А., Фридман А. Сопутствующие заболевания в дерматологии: что реально, а что нет.Дерматол клин. 2019 Январь; 37 (1): 65-71. [PubMed: 30466689]

7.

Ю В, Юхас М, Чан А, Атанаскова Месинковска Н. Алопеция и связанные с ней токсические агенты: систематический обзор. Заболевание придатков кожи. 2018 Октябрь; 4 (4): 245-260. [Бесплатная статья PMC: PMC6219226] [PubMed: 30410891]

8.

Дина Ю., Агух С. Алгоритмический подход к лечению лобной фиброзирующей алопеции: систематический обзор. J Am Acad Дерматол. 2021 авг; 85 (2): 508-510. [PubMed: 30393097]

АНАТОМИЯ ВОЛОС

Волосы внутри кожи образуются из волосяного фолликула или корневой луковицы. Волосы значительно различаются по всему телу, и в некоторых областях, таких как веки, они не выступают за пределы содержащих их фолликулов.

На коже головы профиль или поперечное сечение отдельных волосяных стержней приводит к различным типам волос. Например, круглое поперечное сечение обычно приводит к прямым волосам, а овальное или сплющенное поперечное сечение обычно приводит к волнистым или вьющимся волосам. Именно форма, размер и изгиб фолликула определяют профиль каждого волоса .

Фолликул представляет собой расширение эпидермиса в дермальный слой кожи. При разрушении он состоит из внешнего слоя дермы и внутреннего слоя эпидермиса. Основание волосяного фолликула формируется на сосочке, из которого он растет. Некоторые клетки, находящиеся на этом уровне, содержат пигментные гранулы, придающие волосам естественный цвет, и называются меланоцитами. Эту область производства клеток часто называют матрицей волос.

1. Чуть выше, ближе к верхушке корневой луковицы, находится область, известная как зона кератинизации.Здесь кератин «вводится» в клетки волос, что в конечном итоге делает их жесткими и сухими.

2. Внешний кожный покров далее разбит на три отдельных слоя; самый наружный из них представляет собой толстый слой соединительной ткани, в котором находятся кровеносные сосуды и нервные окончания. Средний слой состоит из компактного слоя веретенообразных клеток; наконец, внутренний слой почти мембраноподобный и стекловидный по внешнему виду.

3. Сосочек представляет собой небольшое конусообразное возвышение в основании волосяного фолликула.К сосочку прикреплены артерии и вены, которые доставляют кровь и питательные вещества и удаляют отходы. Волосяная луковица укладывается вокруг сосочка.

Эпидермический слой окружает сам волос и называется корневым влагалищем. Он разделен на внешнюю оболочку и внутреннюю оболочку, которая находится рядом с тонкой кутикулой волоса. Клетки внутренней оболочки кутикулы располагаются слоями вниз, плотно прилегая к расположенным вверх слоям чешуек волосяной кутикулы. Внутреннее корневое влагалище состоит из двух слоев: слоя Гексли, состоящего из роговидных, плоских клеток с ядром, и слоя Генле, состоящего из продолговатых клеток без видимых ядер.

Исследование под руководством LLNL показало, что любой отдельный волос с человеческого тела может быть использован для идентификации человека

Любой одиночный волос из любого места человеческого тела может быть использован для идентификации человека.

Этот вывод является одним из ключевых результатов почти годичного исследования, проведенного группой исследователей из Центра судебной экспертизы (FSC) Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) и Мичиганского государственного университета.

Исследование группы, опубликованное в Scientific Reports , журнале журнала Nature , может предоставить правоохранительным органам новый важный источник доказательств в делах о сексуальных домогательствах

В 2016 году ученые FSC разработали первый в мире метод биологической идентификации, использующий информацию, закодированную в белках человеческих волос с голов людей.Этот прорыв в криминалистике обеспечивает второй научно обоснованный, статистически подтвержденный способ идентификации людей и связывания людей с уликами в дополнение к профилированию ДНК.

«Эта новая статья посвящена более подробному изучению химии белков волос и их влиянию на идентификацию белковых маркеров», — сказала химик Фанни Чу, ведущий автор статьи, аспирант Мичиганского государственного университета и аспирант Ливерморской программы, которая позволяет доктор философии. студенты для работы над диссертацией в LLNL.

«Мы уже показали, что можем использовать человеческие волосы с голов людей для идентификации людей. Теперь возникает вопрос: можно ли получить ту же идентификационную информацию по волосам в других местах тела?

«В этой статье мы изучили волосы на руках и лобке в сравнении с волосами на голове. Мы обнаружили, что волосы на руках и лобке, по сути, дают нам ту же информацию, что и волосы на голове», — продолжил Чу.

Группа LLNL-штата Мичиган ожидает, что «реальная актуальность» их исследования может помочь правоохранительным органам в расследовании случаев сексуального насилия, сказал соавтор статьи и химик FSC Деон Анекс.

«Лобковые волосы нападавшего часто можно обнаружить во время осмотра жертвы сексуального насилия. Благодаря этому исследованию анализ маркеров идентификации белков в таких лобковых волосах когда-нибудь может быть использован в качестве доказательства в уголовных делах», — сказал Анекс.

Основываясь на содержании белка в волосах, судмедэксперты указали, что они также могут определить, являются ли отдельные волосы волосами человека с головы, руки или лобка.

«Конкретные уровни отдельных белков, из которых состоят человеческие волосы, варьируются в зависимости от местоположения тела», — сказал Чу.

Команда обнаружила, что содержание белка в лобковых волосах значительно выше, чем в волосах головы и рук, по словам Чу, который отметил, что это означает, что можно найти больше белковых маркеров, что делает индивидуальные профили более различимыми.

В течение первых нескольких лет исследований лаборатории (2013–2016 гг.) по использованию белковых маркеров из человеческих волос для идентификации людей исследователи использовали несколько волос для своих образцов. Им удалось найти достаточно маркеров, чтобы создать уникальный образец для человека, который бы отличал этого человека среди населения в 1 миллион человек.

Теперь, через шесть лет после начала исследования, ливерморская команда может использовать одну прядь волос длиной в один дюйм, чтобы идентифицировать одного человека из 10 миллионов человек.

«Мы работали над совершенствованием техники, чтобы проводить анализ только с одним человеческим волосом, что более важно для судебной экспертизы», — сказал Анекс. «Мы ожидаем, что при дальнейшей работе мы сможем достичь коэффициента идентификации 1 на 10 миллионов для отдельных волосков из других мест на теле, особенно лобковых волос.»

Помимо Чу и Анекс, другими авторами статьи Scientific Reports являются: Кейтлин Мейсон, химик FSC; Брэд Харт, бывший глава Ливерморского FSC, а ныне руководитель разведывательных программ лаборатории; и А. Дэниел Джонс, научный руководитель Чу и профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии Мичиганского государственного университета.

для статьи Scientific Reports финансировалось Ливерморской программой аспирантов и программой исследований и разработок LLNL.

В объявлении 2016 года о том, что исследователи FSC разработали метод судебной экспертизы для идентификации людей с использованием белков человеческого волоса, они отметили, что белки химически более устойчивы, чем ядерная ДНК. С помощью этого метода удалось обнаружить белковые маркеры в человеческих волосах возрастом более 250 лет.

Роль волос в ДНК — Пересадка волос в Хьюстоне

До тестирования ДНК преступления раскрывались на основании показаний свидетелей и улик, оставленных на месте преступления.Если бы волосы были восстановлены, все, что можно было бы определить, это цвет и происхождение вида. К счастью, достижения в науке привели судебно-медицинских экспертов с головой в мир тестирования ДНК и составления профилей. Человеческие волосы содержат два типа ДНК. Ядерная ДНК находится в ткани у корня волоса, а митохондриальная ДНК находится в самом стержне волоса. Первоначально можно было выделить и проанализировать только ядерную ДНК, но сегодня для идентификации людей можно использовать оба типа ДНК. Структура и состав волос

• Базовая структура волос (PDF) – все волосы человека или животных имеют одни и те же основные компоненты. В этом легком для понимания раздаточном материале объясняются физические свойства волос, то, как они растут, и как определить различные типы волос.
• Что такое человеческие волосы?: Исследование с помощью световой и сканирующей электронной микроскопии. Не все человеческие волосы выглядят одинаково. В этом исследовании Рочестерского университета изучаются различия между тремя разными типами человеческих волос.
• Trace Evidence: Hair and Fiber (PDF) — хотя этот раздаточный материал был разработан для курса криминалистики, он, тем не менее, служит отличной отправной точкой для понимания структуры волос. В нем также объясняется, как «читать» волосы, чтобы определить, откуда они взялись, и какие подсказки они могут дать следователям.
• Волосы. Если вам нужен краткий обзор волос, эта статья для вас. Всего в трех абзацах Дартмутская медицинская школа дает исчерпывающий обзор некоторых наиболее важных фактов о волосах.
• Изотопное сравнение волос, ногтей и костей (PDF) — в структуре прядей волос содержится большое количество белка, называемого кератином. Этот отчет из Journal of Archeological Science демонстрирует, как различные уровни кератина могут помочь определить происхождение образца.
• Химия синтетических волос. Не все волосы, обнаруженные на месте преступления, имеют человеческое происхождение. Это может быть собака, кошка или дорогой парик, но эта статья из Йельского университета может помочь объяснить разницу между синтетическими и натуральными волосами.
• Волосы и ногти. Волосы и ногти имеют много общих характеристик. На этой веб-странице рассматривается и разъясняется структура обоих.
• Химический состав волос (PDF) — пигмент меланин отвечает за цвет волос. Понимая, какие химические вещества содержатся в волосах и какое влияние они оказывают, ученые могут более точно изучать образцы волос и собирать полезную информацию.
• Элементный состав волос и его роль в судебно-медицинской идентификации (PDF) — Волосы могут стать решающим фактором для уголовного дела.В этой статье объясняется, как химические вещества в волосах могут помочь ответить на вопросы, которые иначе было бы невозможно решить.

Распределение ядерной и митохондриальной ДНК в образцах волос

• Судебно-медицинское сравнение волос: анализ ДНК волос – из образцов волос можно выделить как ядерную, так и митохондриальную ДНК. В Федеральном бюро расследований есть статья, посвященная полезности тестирования ДНК, извлеченной из волос, и краткий обзор распределения ДНК внутри волоса.
• Как работает профилирование ДНК — будь то ядерная или митохондриальная ДНК, ученые используют один и тот же процесс для ее анализа. Эта статья из Wisconsin’s Magazine for the Life Sciences объясняет профилирование ДНК от начала до конца.
• Пригодность волос для тестирования ДНК. Чтобы проверить волосы на наличие ядерной ДНК, к корневому концу волоса должна быть прикреплена ткань. Если корневой ткани нет, альтернативой является проверка митохондриальной ДНК, обнаруженной в самом стержне волоса.
• Кошачья шерсть помогает раскрыть убийство. Не все образцы шерсти, обнаруженные на месте преступления, принадлежат человеческому роду. Однако все волосы имеют одинаковую базовую структуру, и в данном случае митохондриальная ДНК из стержня кошачьего волоса оказалась решающей для привлечения убийцы к ответственности.
• Анализ ДНК в волокнах волос (PDF) – Мы знаем, что ДНК можно найти в волосах, но где именно в волосах она находится? В этой статье из Journal of Cosmetic Science показано, где можно найти ДНК в образце волос и как частое мытье может серьезно уменьшить количество извлекаемой ДНК.
• Как извлечь ДНК из всего живого. Извлечение ДНК из волос — это деликатный процесс, для которого требуется специальное оборудование. Простой домашний эксперимент может продемонстрировать основы извлечения ДНК из биологического материала.
• Анализ ДНК волос (PDF) – Знаете ли вы, что митохондриальная ДНК может наследоваться только по материнской линии? От анатомии волос до сравнения ядерной и митохондриальной ДНК — этот ресурс является прекрасным введением в криминалистику извлечения ДНК.

Использование ядерной ДНК в тестировании ДНК

• Идентификация ДНК в системе уголовного правосудия (PDF) — ядерная ДНК имеет множество применений, но на сегодняшний день наиболее популярна ее роль в системе уголовного правосудия. В этой статье Австралийского института криминологии рассказывается о науке, лежащей в основе профилирования ДНК, и его использовании в уголовных расследованиях.
• Доказательства ДНК: основы анализа. Как и все типы ДНК, ДНК, извлеченная из ядер клеток, должна пройти несколько этапов обработки, прежде чем ее можно будет проанализировать.В Национальном институте юстиции есть страница, объясняющая весь процесс тестирования ядерной ДНК.
• I-DNA-Fication, Personal Privacy and Social Justice (PDF) — ядерная ДНК неоднократно использовалась и доказывалась в судах. Эта новая технология не обходится без противоречий, как показано в этой статье из Chicago-Kent Law Review, в которой подробно описаны потенциальные последствия мира без конфиденциальности ДНК.
• Пропавшие без вести, анализ ДНК и идентификация человеческих останков (PDF) — ядерная ДНК служила многим целям на поле боя.Будь то идентификация человеческих останков или помощь в поиске потерянных членов семьи, ядерное ДНК-тестирование помогает поставить имена перед лицом войны.
• Идентификация инцидента со смертельным исходом на основе доказательств ядерной ДНК (PDF) — достаточно включить новости, чтобы узнать об авиакатастрофе или обрушении здания. Ядерная ДНК является популярным инструментом, помогающим идентифицировать останки жертв и обеспечить определенную степень закрытия семей и друзей, оставшихся позади.
• Технологии на основе ДНК (PDF) — ядерная ДНК помогает не только судебным экспертам.За последние несколько лет появилось огромное количество новых технологий, основанных на ДНК, которые достигли мест преступлений в прошлом и скотного двора.
• Блок ядерной ДНК. Каждая найденная улика должна быть обработана. Загляните в отдел ядерной ДНК полиции штата Нью-Джерси, чтобы узнать, как используется ядерная ДНК и что нужно сделать для ее извлечения.
• Использование ДНК для решения нераскрытых дел (PDF) – за последние двадцать лет тестирование ДНК значительно продвинулось вперед. В этом руководстве, предоставленном Министерством юстиции США, объясняется, как следы ДНК, извлеченные из таких образцов, как волосы, могут помочь решить вопросы, на которые никогда не было ответа.

Использование митохондриальной ДНК, обнаруженной в волосах

• Анализ митохондриальной ДНК (PDF) — митохондриальная ДНК, даже в очень маленьком или сильно разложившемся образце, может помочь исследователям провести положительную идентификацию тела или биологического образца. В этой презентации объясняются различные характеристики митохондриальной ДНК и то, как ученые могут ее анализировать.
• Митохондриальная ДНК и предки (PDF) — до 1990-х годов тестирование ядерной ДНК было единственным доступным исследователям вариантом.Митохондриальная ДНК может определить происхождение человека и помочь нарисовать четкую картину миграционных моделей человека в прошлом.
• Тестирование митохондриальной ДНК на волосах. В этой короткой, но информативной статье PBS объясняются свойства митохондриальной ДНК. Он также устраняет недостатки тестирования митохондриальной ДНК.
• Исследование извлечения ДНК из волосяных стержней (PDF) — митохондриальная ДНК обычно считается менее надежным источником ДНК, учитывая, что с ней легче обращаться неправильно или ее легче загрязнить.В этой статье представлены, протестированы и рассмотрены три различных метода выделения митохондриальной ДНК, чтобы определить наилучший способ обработки этой формы ДНК.
• Древняя митохондриальная ДНК из волос (PDF) — до тестирования митохондриальной ДНК образцы древних волос были практически бесполезны для тестирования ДНК, поскольку богатая ДНК корневая ткань давно распалась или испортилась. Однако использование митохондриальной ДНК открывает новые двери в антропологии и криминалистике.
• Улучшения в криминалистическом анализе типирования митохондриальной ДНК (PDF) — Наука постоянно развивается, особенно в области судебно-медицинского анализа.В этой статье представлены некоторые из последних инноваций в мире митохондриальной ДНК.
• Упрощенный метод выделения митохондриальной ДНК из волосяных стержней головы (PDF) — извлечение и тестирование митохондриальной ДНК может быть намного дороже, чем то же самое, что требуется для ядерной ДНК. К счастью, есть новое исследование, которое предполагает, что процесс можно упростить, включив щелочной раствор.
• Неизвестный ребенок Титаника: ДНК помогает разгадать тайну (PDF) – В результате крушения Титаника в 1912 году 1500 человек погибли в ледяной воде Атлантики.Одним из них был двухлетний мальчик, похороненный под безымянной могилой, пока анализ митохондриальной ДНК не помог установить его личность.

Уровень успешности образцов волос

• Тайна убийства трехлетней давности раскрыта с помощью волос. Благодаря достижениям в тестировании ДНК преступления, совершенные десятилетия назад, постоянно раскрываются. В этом случае волосы, найденные на руке жертвы, помогли идентифицировать убийцу.
• Дело об убийстве раскрыто с помощью собачьей шерсти – Волосы не обязательно должны быть человеческими, чтобы помочь раскрыть дело.В данном случае к двери преступника следователей привела шерсть двух собак.
• Доказательства сравнения волос (PDF) – обратная сторона анализа ДНК заключается в том, что его можно использовать неправильно или неверно истолковать, что приведет к осуждению невиновного человека. В этой статье рассматриваются успехи и неудачи ДНК, полученной из образцов волос.
• Влияние ДНК на работу полиции. Несмотря на то, что ДНК используется только в 1% преступлений, результаты были ошеломляющими. В журнале Police Chief Magazine есть статья, объясняющая, как ДНК изменила прошлое, настоящее и будущее правоохранительных органов.
• Влияние баз данных ДНК на преступность (PDF) — доказано, что большие базы данных ДНК снижают уровень преступности в Соединенных Штатах. Полный отчет можно найти в этой статье Тулейнского университета.
• Использование ДНК для раскрытия преступлений. Хотя в мире тестирования ДНК есть свои проблемы, практика в целом оказалась бесценной для системы правосудия. Этот отчет Министерства юстиции США предлагает четкий обзор состояния тестирования ДНК на сегодняшний день.
• Типирование ДНК сейчас и раньше. Тестирование ДНК может быть бесценным ресурсом для судебно-медицинских экспертов, но его также можно легко исказить или неправильно интерпретировать.В Техасском университете есть отличная статья, в которой подробно описываются потенциальные ловушки ДНК-типирования.
• Первый тест митохондриальной ДНК в уголовном процессе. Митохондриальная ДНК впервые была использована в качестве доказательства в уголовном деле в 1996 году. До сих пор существуют разногласия относительно надежности тестирования митохондриальной ДНК, но в данном случае он предоставил доказательства, необходимые для победы в суде. .
• Анализ волос, который может дополнить идентификацию ДНК с места преступления — восстановленная митохондриальная ДНК может помочь исключить или установить причастность подозреваемого, но она может дать общее представление о человеке, у которого она была взята.Новый метод криминалистики может дать следователям ключевую информацию о владельце биологического образца.

Количественное картирование поседения волос человека и обратного изменения в зависимости от жизненного стресса

Essential Revisions (для авторов):

1. Интерпретация отмеченных изменений -omics остается несколько поверхностной. Было бы полезно более подробно обсудить пути, которые были изменены в процессе поседения.

Спасибо за это предложение, которое поможет активизировать обсуждение наших результатов.Мы сосредоточили наше обсуждение на наиболее надежных и однозначных результатах, которые несколько ограничены, учитывая сложность извлечения и обнаружения достаточного количества белка из резистентной матрицы волос. Мы расширили наше обсуждение путей поседения в обсуждении:

(стр. 42), «Повышение регуляции определенных компонентов, связанных с митохондриальным энергетическим метаболизмом в седых волосах, предполагает, что энергетический метаболизм регулирует не только рост волос, как было показано ранее (Flores et al., 2017; Mancino et al., 2020; Vidali et al., 2014), но и биологию поседения HF. […] Причинно-следственная связь этих предполагаемых метаболических изменений с каноническими маркерами старения и/или старения в стержнях человеческих волос и среди конкретных популяций клеток HF станет важной задачей в этой области».

2. Были ли обнаружены какие-либо гормоны, связанные с психосоциальным стрессом, такие как глюкокортикоиды, катехоламины, гормон роста или пролактин в волокнах седых/белых волос?

Отличный вопрос. Мы согласны с тем, что было бы полезно обнаруживать гормоны стресса параллельно с характером пигментации волос и протеомными изменениями на уровне отдельных волос.Насколько нам известно, современные методы требуют нескольких миллиграммов волос для анализа (Sauve, Koren, Walsh, Tokmakejian, and Van Uum, 2007) и выполняются только на объемном материале волос, а не на отдельных волосах. Таким образом, при существующих технологиях было невозможно зафиксировать такие данные в продольном направлении вдоль отдельных волосков.

3. Данные свидетельствуют об изменении метаболизма жирных кислот с потерей пигментации. Изменения в метаболизме жирных кислот связаны со старением. Обнаружили ли авторы какие-либо маркеры старения в своем исследовании?

В наших протеомных результатах мы не обнаружили никаких канонических маркеров старения.

Однако, хотя это и не является прямым маркером старения, предыдущая работа показала, что HF-старение связано с заметным снижением уровня 2 кератинов волос и 7 кератин-ассоциированных белков (KAP) (Giesen et al., 2011). Наш протеомный эксперимент на одном волосе, из которого мы проанализировали 6 сегментов, также показал снижение экспрессии 4 из этих связанных со старением кератинов/КАР (KRT33A, KRTAP4-2, KRTAP4-3, KRTAP4-4) в белых сегментах по сравнению с предыдущие темные сегменты. Теперь мы кратко упомянем эти результаты в рукописи, но подавление некоторых из этих белков не было очень сильным, как мы ранее упоминали в рукописи (стр.36) Кроме того, в недавней статье сравнивались протеомы волос одного и того же участника, собранные в возрасте 1 и 45 лет (разница в 44 года, но в раннем возрасте) (Plott et al., 2020), и было обнаружено, что 50 белков активируются в более старых волосах. . Наши данные, сравнивающие белые и темные волосы, показали, что 14 белков, о которых сообщалось, активировались также в белых волосах в нашем втором протеомном эксперименте.

Исправленная рукопись теперь затрагивает этот момент в обсуждении: (стр. 44)

«Более того, наши результаты протеомики также согласуются с недавними сообщениями о связанных с кератином белках, которые подавляются у белых по сравнению с темными волосами (Giesen et al., 2011), и белки, активность которых повышается с возрастом донора (Plott et al., 2020). […] Из этих 16 14 были аналогичным образом активизированы в депигментированных седых волосах по сравнению с темными волосами у тех же людей в нашем наборе данных ( Дополнительный файл 2)».

Мы добавили столбец в дополнительный файл 2, чтобы указать, какие из обнаруженных нами белков также активировались в более старых волосах в исследовании Plott et al. бумага.

По нашему мнению, эти результаты следует рассматривать как сходящиеся, но не окончательные доказательства, и необходимы дополнительные исследования как волосяных стержней, так и фолликулов с использованием канонических маркеров старения.

Рецензент №2 (Рекомендации авторам):

У меня очень мало комментариев.

Я, возможно, пропустил это в подробной рукописи, но обнаружили ли авторы какие-либо гормоны, связанные с психосоциальным стрессом, такие как глюкокортикоиды, катехоламины, гормон роста или пролактин в седых/белых волокнах волос.

Спасибо за содержательный отзыв. Как обсуждалось выше, в настоящее время нет доступного метода для исследования гормонов стресса при таком разрешении (см. выше ответ на Essential Revisions #2), но это было бы потрясающим дополнением для будущих экспериментов.Теперь мы включили это важное предложение в заключительное заявление пересмотренного Обсуждения (стр. 44):

«Визуализация и ретроспективная количественная оценка связи жизненных воздействий, связанных со стрессом нейроэндокринных факторов и HPP могут, таким образом, способствовать выяснению механизмов, ответственных за внедрение стресса и других жизненных воздействий в биологию человека».

Кроме того, данные свидетельствуют об изменениях метаболизма жирных кислот с потерей пигментации. Изменения в метаболизме жирных кислот связаны со старением.Обнаружили ли авторы какие-либо маркеры старения в своем исследовании

Отличное замечание. Как объяснялось выше (см. выше ответ на Essential Revisions #3), наблюдаемые изменения содержания белка, связанные с метаболизмом жирных кислот (FASN, CPT1a), полностью согласуются с состоянием предстарения. Однако наши результаты протеомики не содержали никаких канонических маркеров старения. Теперь мы обсудим это подробно на стр. 42 обсуждения.

Рецензент №3 (Рекомендации авторам):

Единственным недостатком рукописи является то, что интерпретация описанных изменений омики остается несколько поверхностной.Было бы полезно более подробно обсудить пути, которые были изменены в процессе поседения. Конечно, также было бы интересно увидеть более высокое значение N в ряде представленных анализов, однако представленные данные, по-видимому, достаточны для пилотного исследования, направленного на создание нового метода путем предоставления очень подробного анализа. образцов физических лиц.

Спасибо за эту рекомендацию. Как описано выше (см. выше ответ на Essential Revisions #1), сохраняя ограничение набора данных о волосах, мы теперь расширили обсуждение наших данных –omics, чтобы учесть важный момент рецензента.Кроме того, в пересмотренном Обсуждении мы четко признаем, что для подтверждения надежной воспроизводимости наших результатов необходимо большее количество исследованных лиц и волосяных стержней, а именно в протеомике и профилировании пигментации волос (стр. 44):

«[…] поучительная и чувствительная модель исследования психобиологии. Необходимы дополнительные проспективные исследования с большим размером выборки, чтобы подтвердить надежную воспроизводимость и обобщаемость наших результатов. […]»

Каталожные номера:

Фафиан-Лабора, Дж., Карпинтеро-Фернандес, П., Джордан, С.Дж.Д., Шик-Бахаи, Т., Абдулла, С.М., Махентиран, М.,… О’Логлен, А. (2019). Активность FASN важна для начальных стадий индукции старения. Cell Death Dis, 10(4), 318. doi:10.1038/s41419-019-1550-0

Флорес, А., Шелл, Дж., Кралл, А.С., Елинек, Д., Миранда, М., Григорян, М.,… Лоури, В.Э. (2017). Активация лактатдегидрогеназы стимулирует активацию стволовых клеток волосяного фолликула. Nat Cell Biol, 19(9), 1017-1026. дои: 10.1038/ncb3575

Гизен, М., Грудль С., Хольткеттер О., Фурманн Г., Кернер А. и Петерсон Д. (2011). Процессы старения влияют на экспрессию кератина и КАР в волосяных фолликулах человека. Exp Dermatol, 20(9), 759-761. doi:10.1111/j.1600-0625.2011.01301.x

Манчино Г., Сибилио А., Луонго К., Ди Чикко Э., Миро К., Чикателло А. Г.,… Дентис М. (2020). Фермент-инактиватор гормонов щитовидной железы, дейодиназа 3 типа, необходим для координации роста и дифференцировки кератиноцитов. Щитовидная железа. дои: 10.1089/тыс.2019.0557

Плотт, Т.Дж., Карим, Н., Дурбин-Джонсон, Б.П., Свифт, Д.П., Скотт Янгквист, Р., Салеми, М.,… Райс, Р.Х. (2020). Возрастные изменения профиля белков волосяного стержня и генетически измененные пептиды. Forensic Sci Int Genet, 47, 102309. doi:10.1016/j.fsigen.2020.102309

Сове, Б., Корен, Г., Уолш, Г., Токмакеджян, С., и Ван Уум, С. Х. (2007). Измерение кортизола в волосах человека как биомаркера системного воздействия. Клин Инвест Мед, 30(5), E183-191. Получено с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17892760

Сок, Дж., Юнг, Х.С., Пак, С., Ли, Дж.О., Ким, С.Дж., и Ким, Г.Дж. (2020). Изменение окисления жирных кислот за счет увеличения CPT1A при репликативном старении мезенхимальных стволовых клеток, полученных из плаценты. Stem Cell Res Ther, 11(1), 1. doi:10.1186/s13287-019-1471-y

Тан, Л., Ли, Дж., Фу, В., Ву, В., и Сюй, Дж. (2019). Подавление FADS1 вызывает образование АФК, остановку клеточного цикла и апоптоз в меланоцитах: последствия для витилиго. Старение (Олбани, штат Нью-Йорк), 11 (24), 11829-11843.doi:10.18632/aging.102452

Видали, С., Кнювер, Дж., Лерхнер, Дж., Гизен, М., Биро, Т., Клингер, М.,… Паус, Р. (2014). Гормоны гипоталамо-гипофизарно-щитовидной оси стимулируют митохондриальную функцию и биогенез в волосяных фолликулах человека. J Invest Dermatol, 134(1), 33-42. doi:10.1038/jid.2013.286

Вьюмвухоре Р., Верзо Л., Жилардо С., Бордес С., Аймар Э., Манфе М. и Клосс Б. (2021). Исследование молекулярной сигнатуры седеющих волосяных стержней. Int J Cosmet Sci.doi:10.1111/ics.12700

Пряди волос могут раскрыть секреты образа жизни преступников (видео)

«Кто вы, где вы были, что вы едите, какие наркотики принимаете — все это проявляется в ваших волосах», — говорит Глен П. Джексон, доктор философии. «В зависимости от заданного вопроса химический анализ человеческих волос может дать удивительное представление о жизни и образе жизни человека».

Судебно-медицинский анализ волос когда-то был основой уголовных расследований и судебных заседаний.Этот метод основывался на микроскопическом исследовании цвета, толщины и кривизны волос, чтобы идентифицировать подозреваемых и связать их с местом преступления. Однако критики уже давно утверждают, что анализ волос субъективен и что эксперты завышают его достоверность. Фактически, недавний обзор, проведенный Министерством юстиции США, показал, что 90 процентов показаний экспертов по уголовным делам содержали ошибочные утверждения. В результате несколько человек, осужденных на основании анализа образцов волос, позже были признаны невиновными.Джексон говорит, что судебные следователи все еще собирают образцы волос, но редко используют их.

Вместо этого ДНК-тестирование является в настоящее время золотым стандартом в уголовных делах. Но Джексон из Университета Западной Вирджинии говорит, что в волосах, найденных на месте преступления, часто недостаточно жизнеспособной ДНК для анализа. И даже если ДНК доступна, соответствующий образец может не быть найден в существующих криминальных базах данных. Кроме того, ДНК дает только генетический профиль подозреваемого и ничего не говорит об образе жизни человека, который может стать ключом к раскрытию дела.Например, как объясняет Джексон: «У вас могут быть генетически идентичные близнецы, и если один из них толстый, а другой худой, мы потенциально можем определить разницу между их волосами с помощью нашего метода», — говорит Джексон.

Джексон и его команда решили глубже изучить химический состав волос, чтобы выяснить, смогут ли они разработать научно строгий метод определения определенных характеристик образа жизни подозреваемых в совершении преступлений и их жертв.

Используя жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией соотношения изотопов (ЖХ-IRMS), исследователи измерили соотношение изотопов (атомов одного и того же элемента с разным числом нейтронов) в 21 аминокислоте, содержащейся в кератине, основном компоненте волосы.Этот метод не слишком сложен для технического специалиста и поэтому становится все более распространенным в криминалистических лабораториях.

С помощью этого подхода команда определила 15 измерений соотношения изотопов, которые потенциально могут дать важную информацию об определенных привычках образа жизни людей. Чтобы проверить эту возможность, исследователь из группы Джексона собрал образцы волос у 20 женщин в Иордании, родной стране члена лаборатории. Перед измерением LC-IRMS женщины заполнили обширные анкеты о своей жизни, в том числе о своем здоровье, уходе за волосами и диете.В слепой оценке, основанной на этих образцах волос, команда Джексона смогла предсказать индекс массы тела субъекта с точностью около 80 процентов, используя подход перекрестной проверки. Недавно исследователи провели аналогичное исследование среди 20 американских мужчин и женщин и обнаружили, что они могут точно определить пол донора с 90-процентной точностью.

Хотя Джексон и многообещающий, он говорит, что необходимо проделать гораздо больше работы, прежде чем эту технику можно будет использовать в криминалистических лабораториях. Команде необходимо укрепить свой пул образцов волос и усовершенствовать свою методологию.На данный момент для анализа требуется несколько прядей волос одного и того же человека, что может затруднить использование в судебно-медицинских учреждениях, где может быть доступен только один стенд. Но если эти проблемы удастся решить, то анализ аминокислот в волосах с помощью LC-IRMS может в конечном итоге стать дополнительным криминалистическим инструментом к анализу ДНК, заполняя пробелы, которые не могут заполнить только генетические материалы, объясняет он.

Джексон подтверждает получение финансирования от Национального института юстиции США.

Американское химическое общество — некоммерческая организация, учрежденная Соединенным Королевством.С. Конгресс. Насчитывая почти 157 000 членов, ACS является крупнейшим в мире научным сообществом и мировым лидером в предоставлении доступа к исследованиям, связанным с химией, через свои многочисленные базы данных, рецензируемые журналы и научные конференции. ACS не проводит исследования, но публикует и публикует рецензируемые научные исследования. Его главные офисы находятся в Вашингтоне, округ Колумбия, и Колумбусе, штат Огайо.

Как долго волосы могут обнаруживать наркотики?

Ричмонд, Вирджиния. Использование волос в качестве метода выявления употребления наркотиков не является чем-то новым в криминалистике.Длинное окно обнаружения волос и относительная простота сбора делают волосы отличным выбором для тестирования. Волосы можно собрать с нескольких участков тела, а наркотики можно обнаружить через несколько дней после употребления. Употребление наркотиков может продолжать проявляться в волосах до года после употребления, в зависимости от длины пряди волос ^[1] . По этой и другим причинам, включая тот факт, что волосы трудно подделать или заменить ^{[2], [3]} , тестирование волос при мониторинге употребления психоактивных веществ становится все более распространенным явлением.

Важным фактором при тестировании волос является то, как наркотики попали в прядь волос. Лекарства могут попадать из крови путем диффузии в волосяной фолликул, где они затем врастают в стержень волоса и связываются с белками волос. Наркотики также могут проникать в волосы через пот или даже при воздействии окружающей среды (например, дыма). Чтобы снизить вероятность того, что результаты связаны с загрязнением окружающей среды, Averhealth моет все образцы волос перед тестированием. Степень, в которой лекарство встраивается в волосы, зависит от лекарства, используемого количества, количества воздействия, цвета и текстуры волос, повреждения волос или их окрашивания или химических процессов, а также от того, сколько лекарства теряется в результате выщелачивания. из-за обычных правил гигиены.Положительный результат указывает на воздействие наркотиков, но, возможно, невозможно сказать, как это произошло.

Дети, подростки и молодые люди обычно имеют более высокие темпы роста волос, чем пожилые люди. Это может изменить окно обнаружения из-за скорости роста, цикла роста и длины волос. Однако волосы не растут бесконечно. После периода роста (называемого фазой анагена) фолликул переходит в переходный период (фаза катагена), в котором он начинает закрываться. В конце концов, фолликул дегенерирует и волосы выпадают (фаза телогена) ^[4] .Цикл начинается снова, и образуется новый волосяной стержень. Эти фазы продолжаются и не обязательно совпадают — разные пряди волос могут находиться в разных фазах роста.

Волосы на голове растут быстрее, чем волосы на теле, и могут расти в течение нескольких лет, прежде чем вступят в катагенную (переходную) фазу. Длительность употребления наркотиков можно определить, выполнив сегментарный анализ ^[5] . Другими словами, можно создать последовательность, отображающую употребление наркотиков человеком на основе того, где наркотик появляется на пряди волос.По этой причине волосы чаще всего используются для выявления употребления наркотиков при «повторном выдаче водительских прав, тестировании на наркотики на рабочем месте, у пациентов, проходящих заместительную программу, в судебной токсикологии, в случаях опеки над детьми и т. д.». ^[6]

Волосы ближе к голове свидетельствуют о самом недавнем употреблении наркотиков. Например, отрезок волос на голове на расстоянии 1,5 дюйма от кожи головы будет означать до 90 дней употребления наркотиков. Для очень длинных волос сегментный анализ может дать более широкую временную шкалу. Волосы на теле могут означать от нескольких месяцев до года употребления наркотиков, хотя это зависит от человека.Для волос на голове и теле одного и того же человека результаты испытаний могут различаться из-за циклов роста и факторов окружающей среды ^[7] .

Интерпретация результатов анализа волос, как правило, положительная или отрицательная. Хотя некоторые исследования показали корреляцию между дозой и количеством препарата в волосах, результаты недостаточно убедительны, чтобы полагаться на мониторинг употребления психоактивных веществ ^[8] . В то время как положительные результаты представляют собой кумулятивное воздействие в течение применимого периода времени, положительный результат с волосами на голове указывает на употребление наркотиков или воздействие в течение предшествующих 90 дней (если только сегментный анализ не проводился на образце длинных волос).Положительный результат по волосам на теле указывает на употребление или воздействие наркотиков в течение предыдущих нескольких месяцев или года. Отрицательный результат может указывать на отсутствие употребления или воздействия наркотиков. Однако отрицательные результаты также могут появиться, если:

• Волосы были обработаны или повреждены
• Волосы очень светлые
• Воздействие наркотика произошло только один раз
• Было использовано лекарство, которое плохо распределяется по волосам

Результаты анализа волос могут не точно соответствовать результатам анализов мочи, крови или ротовой жидкости.Некоторые наркотики, такие как бензодиазепины или ТГК, не так легко проникают в волосы или ротовую жидкость, но могут обнаруживаться в моче в течение длительного периода времени.

[1] Tzatzarakis et al. (апрель 2017 г.). Сравнительная оценка отложения лекарственного средства в образцах волос, взятых с различных анатомических участков тела. Международный журнал токсикологии, 41(3):214-223. https://doi.org/10.1093/jat/bkw127.

[2] Бумба, В.А., Зиавроу, К.С., и Вугиуклакис, Т. (июнь 2006 г.). Волосы как биологический индикатор употребления наркотиков, злоупотребления наркотиками или хронического воздействия токсикантов окружающей среды. Международный журнал токсикологии, 25(3):143-163. DOI: 10.1080/10915810600683028

[3] Негруш и Купер, ред. (2013). Clarke’s Analytical Forensic Toxicology, 2 ^nd Ed. Фармацевтическая пресса. ISBN 978-0-85711-054-1.

[4] Бумба, В.А., Зиавру, К.С., и Вугиуклакис, Т. (июнь 2006 г.).

[5] Бумба, В.