Der Haarzyklus

Das Haarwachstum ist biologisch, biochemisch sehr komplex. Zunächst gibt es vier Wachstumsphasen.

“Der Haarzyklus besteht aus vier Hauptphasen: Anagen, Katagen, Telogen und Exogen. Anagen ist eine Phase mit hoher Zellteilung, die durch die Bildung eines Haarschafts aus dem Haarfollikel gekennzeichnet ist, während Katagen und Telogen den Rückgang bzw. die Ruhephase des Follikels beschreiben, was letztendlich zum Haarausfall führt. Während sich zu jedem Zeitpunkt 9 % der Haarfollikel in der Telogenphase befinden, begünstigen verschiedene Faktoren den Übergang von Anagen zu Telogen, darunter Entzündungen, Hormone, Stress, Nährstoffmangel, schlechte Schlafqualität und Medikamente, die die Zellteilung hemmen. Umgekehrt fördern eine erhöhte Durchblutung, die direkte Stimulation des Haarfollikels und Wachstumsfaktoren den Übergang von der Telogen- in die Anagenphase und das anschließende Haarwachstum.”

Schematische Darstellung des Haarwachstumszyklus und der Faktoren, die den Übergang von der Anagen- zur Telogenphase bzw. von der Telogen- zur Anagenphase beeinflussen können.

Viele Signalwege beeinflussen das Haarwachstum, daher können auch so viele Faktoren zu Haarausfall und schlechter Haarqualität führen.

“Mikroumgebungsfaktoren, die Haarfollikel-Stammzellen (HFSCs) während des Übergangs von der Telogen- zur Anagenphase regulieren. (Links) Späte und verstärkte Telogenphase: Eine hohe BMP-Signalübertragung (Bone Morphogenetic Protein) und eine geringe Gas6-Expression halten die HFSCs in einem Ruhezustand. Erhöhte Corticosteronspiegel, die mit Stress in Verbindung stehen, verlängern die Telogenphase. (Mitte) Frühes Telogen: BMP4, BMP6 und FGF18 aus Fibroblasten, Adipozyten und DP-Zellen (dermale Papille) erhalten die Ruhephase aufrecht, während Makrophagen Oncostatin M sekretieren und so die Aktivität der HFSC modulieren. (Rechts) Spätes Telogen bis frühes Anagen: Gas6 nimmt zu, während die BMP-Signalübertragung abnimmt, was die Aktivierung der HFSC fördert. Weitere Faktoren wie TGFβ2, die Wnt-Aktivierung, FGF7 und FGF10 tragen zur BMP-Hemmung und zum Wiedereinstieg in den Haarzyklus bei. Diese Abbildung verdeutlicht die systemischen (Corticosteron) und lokalen (BMP, Gas6, FGF, Wnt) Faktoren, die das Schicksal der HFSC und die Regeneration der Haarfollikel bestimmen (modifiziert nach Quist et al.).”

Haarfollikel-Stammzellen verbleiben im Ruhezustand (Telogen), solange BMP-Signale und stressbedingtes Corticosteron überwiegen, während Gas6 und Wnt-Signale den Übergang zum Wachstum (Anagen) einleiten. Das Haarwachstum wird durch eine Feinabstimmung lokaler Signale aus der Mikroumgebung und systemischen Stressfaktoren gesteuert, die den Übergang zwischen Schlaf- und Wachphase der Stammzellen regulieren.

Wichtig zum Verständnis, warum Methylenblau Haare sprießen lässt ist β-Catenin.

Wnt/β-Catenin Signalweg

“Der Wnt/β-Catenin-Signalweg spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Haarfollikelentwicklung und des Haarwachstums. Insbesondere ist der kanonische Wnt/β-Catenin-Signalweg entscheidend für die Regulation der Haarfollikelstammzellen (HFSCs) ⁵⁵ Eine anhaltende β-Catenin-Expression in HFSCs im Haarkeim und im Haarbulge aktiviert den LEF/TCF-Komplex und fördert die Transkription nachgeschalteter Zielgene wie c-Myc und Cyclin D1. Dies verstärkt die Aktivierung, Proliferation und regulierte Differenzierung der HFSCs während der Haarregeneration. ⁶³ Der Wnt/β-Catenin-Signalweg gilt als Haupttreiber für den Übergang der Haarfollikel von der Ruhephase in die Wachstumsphase und ist an allen Stadien der Haarfollikelentwicklung beteiligt.^63,64 Obwohl sie evolutionär sehr alt sind, sind viele Komponenten des Wnt-Signalwegs für das Zellwachstum, die Proliferation und die normale Gewebereparatur unerlässlich.^65,66”

Den Signalweg findet man bei DocCheck im Bereich Onkologie, weil er da auch eine Rolle spielt, als Übersichtsbild:

Kurzum, der der Wnt/β-Catenin-Signalweg reguliert und kontrolliert Zellteilung. Wird er in einem Tumor aktiviert, also auch ohne Liganden, teilen sich Tumorzellen. Der Wnt/β-Catenin-Signalweg ist also ein ganz zentraler Signalweg in den Zellen.

Methylenblau schützt die Stammzellen der Haarfollikel vor oxidativem und metabolischem Stress und fördert so die Haarregeneration

Methylenblau wurde früher bereits zum Färben von Haaren verwendet, um den Rotstich zu unterdrücken.

Ein interessantes, neues Paper untersucht den Effekt von Methylenblau auf die Haarfollikelstammzellen und somit das Haarwachstum:

Sadashivaiah, K., Xue, H., & Cao, K. (2026). Methylene blue protects hair follicle stem cells from oxidative and metabolic stress to enhance hair regeneration. Aging. https://www.aging-us.com/article/206376/text#abstract

Haarfollikel-Stammzellen (HFSCs) sind für die Aufrechterhaltung des Haarwachstums und der Regeneration von entscheidender Bedeutung. Ihre Funktionsstörung, die häufig durch oxidativen Stress oder ein metabolisches Ungleichgewicht verursacht wird, führt zu Haarausfall und zur Alterung der Kopfhaut. β-Catenin ist ein Schlüsselprotein im Wnt-Signalweg, und seine Aktivität ist entscheidend für die Erhaltung und Regeneration der HFSCs. In dieser Studie zeigen wir, dass Methylenblau (MB), ein auf die Mitochondrien gerichtetes Antioxidans, die Proliferation und Lebensfähigkeit von HFSCs fördert, indem es sowohl reaktive Sauerstoffspezies (ROS) reduziert als auch den β-Catenin-Signalweg aktiviert. Funktionstests zeigten, dass MB die Wundheilung in HFSC-Kulturen signifikant beschleunigte, was auf eine gesteigerte Regenerationsfähigkeit hindeutet. Obwohl die gleichzeitige Behandlung mit Antioxidantien wie Vitamin A und C die ROS-Beseitigung verbesserte, reduzierte sie überraschenderweise die durch MB induzierte β-Catenin-Aktivierung.

Methylenblau fördert also die Follikelstammzellen zum einen, dass es reaktive Sauerstoffspezies abfängt als auch damit, dass es den Wnt/β-Catenin-Signalweg in den Follikelstammzellen aktiviert, sie also zu Zellteilung anregt.

Erst einmal hat man geschaut, ob Methylenblau vielleicht die Stammzellen selbst irgendwie beeinflusst oder verändert.

Eine Behandlung mit Methylenblau (MB) hat keinen Einfluss auf die Stammzellcharakteristika oder den Zellzyklusverlauf in menschlichen Haarfollikelstammzellen (HFSCs). (A) Repräsentative Immunfluoreszenzaufnahmen, die die CD34- und K15-Expression in Kontroll- (scheinbehandelten) und mit MB behandelten HFSCs zeigen (Maßstab: 10 μm). (B) Repräsentative Western-Blot-Analyse der CD34- und K15-Proteinkonzentrationen in Kontroll- und MB-behandelten HFSCs. (C) Quantifizierung der CD34- und K15-Bandintensitäten, normiert auf β-Aktin, basierend auf zwei unabhängigen biologischen Replikaten. ns: nicht signifikant. (D) Durchflusszytometrische Analyse der Zellzyklusverteilung, die vergleichbare Anteile an HFSCs in den Phasen G0/G1, S und G2/M zwischen der Kontrollgruppe und der mit MB behandelten Gruppe zeigt (N = 3). ns: nicht signifikant.

Die Haarfollikel-Stammzellen selbst werden weder verändert noch sonst irgendwie beeinflusst.

Die MB-Behandlung reguliert die β-Catenin-Signalübertragung in HFSCs hoch. (A) Wachstumskurve von Kontroll- und MB-behandelten HFSCs über 12 Tage, die eine verstärkte Proliferation nach MB-Behandlung zeigt, bestimmt durch manuelle Zellzählung. (B) Zellviabilität von Kontroll- und MB-behandelten HFSCs am Tag 15, bewertet mittels XTT-Assay. (*** p < 0,0001). (C) Intrazelluläre ROS-Konzentrationen in Kontroll- und MB-behandelten HFSCs am Tag 15, bestimmt durch DCFDA-Färbung und quantifiziert mittels Durchflusszytometrie. (** p < 0,0001) (D) Repräsentative Immunoblots der Expression von Gesamt- und aktivem β-Catenin in Kontroll- und MB-behandelten HFSCs am Tag 15. (E) Die densitometrische Quantifizierung des Verhältnisses von aktivem zu Gesamt-β-Catenin zeigt einen signifikanten Anstieg nach MB-Behandlung. (**** p < 0,0001).

Irgendwie schafft es Methylenblau dass es mehr aktives β-Catenin in Haarfollikel-Stammzellen gibt.

Der Hauptunterschied zwischen aktivem und inaktivem β-Catenin liegt in seinem Phosphorylierungsstatus an bestimmten Aminosäuren, welcher darüber entscheidet, ob das Protein abgebaut wird oder in den Zellkern wandern kann. Es gibt Antikörper, die exakt und ausschließlich an die unphosphorylierte Form binden. Zeigt der Antikörper ein Signal, ist aktives β-Catenin vorhanden.

Die Phosphorylierung ist im DocCheck Übersichtsbild der orange hinterlegte P. Aktives β-Catenin ist an spezifischen Stellen ohne das P.

Methylenblau führt also irgendwie zu einer Dephosphorylierung des β-Catenin.

Wenn kein Wnt-Signal vorliegt, ist β-Catenin inaktiv. Sobald ein Wnt-Signal an der Zelloberfläche andockt, wird der Zerstörungskonplex, der β-Catenin abbaut blockiert. Das Protein bleibt dephosphoryliert (aktiv). Das aktive β-Catenin reichert sich im Zytoplasma an und wandert (translokiert) in den Zellkern. Im Kern bindet es an Transkriptionsfaktoren und schaltet die Gene an, die den Haarfollikel aus dem Ruhezustand (Telogen) in die Wachstumsphase (Anagen) zwingen.

Entweder gibt Methylenblau ein Wnt-Signal oder es wirkt weiter oben in der Singnalkette, damit ein Wnt-Signal ausgelöst wird.

Methylenblau beschleunigt den Wundverschluss in HFSC-Monolayer-Kulturen. (A) Repräsentative Aufnahmen von Scratch-Assays bei Kontroll-HFSCs und mit MB behandelten HFSCs 0, 4, 18, 24, 36 und 48 Stunden nach der Wundbildung. (B) Die quantitative Analyse der Wundfläche zeigt einen signifikant schnelleren Wundverschluss bei den mit MB behandelten Zellen, was auf eine verbesserte Migration und Proliferation hindeutet.

Man nimmt Zellkultur, die dicht gewachsen ist, kratzt mit der Pipette einen Graben zwischen die Zellen, und schaut, wie lange es braucht, bis der Graben wieder überwuchert ist. MB führt dazu, dass dieser Graben im Zellrasen sich schneller schließt. Die Zellen teilen sich also häufiger mit MB als ohne.

Die einzelnen und kombinierten Wirkungen von MB, Vitamin A (Vit. A) und Vitamin C (Vit. C) auf die β-Catenin-Expression in HFSCs. (A) Repräsentative Immunoblots von Gesamt- und aktivem β-Catenin in HFSCs, die 15 Tage lang in den Gruppen „Kontrolle“, „MB (100 nM)“, Vit A (100 nM), MB (100 nM) + Vit A (100 nM), Vit C (100 μM) sowie MB (100 nM) + Vit C (100 μM) behandelt wurden. (B) Die densitometrische Quantifizierung der Verhältnisse von aktivem zu Gesamt-β-Catenin aus (A) zeigt einen signifikanten Anstieg nach einer alleinigen MB-Behandlung. Weder Vit A noch Vit C, allein oder in Kombination mit MB, verstärken die β-Catenin-Aktivierung über die MB-Behandlung hinaus. Bemerkenswert ist, dass die β-Catenin-Aktivierung in den Gruppen MB + Vit A und MB + Vit C teilweise unterdrückt wird. (***p < 0,0001).

Der Wachstumseffekt liegt nur am MB und nur am MB allein. Gibt man Vitamin A oder Vitamin C dazu, wird der Effekt kleiner. In Zellkultur sind Vitamin A und Vitamin C also schlechter für das Wachstum, was daran liegen kann, dass Methylenblau dann in seine nicht mehr so aktive Leuko-Form überführt wird (die grüne Variante).

Die Kopfhaut und die Haarfollikel sind ständig ultravioletter (UV) Strahlung ausgesetzt, die oxidativen Stress, DNA-Schäden und eine vorzeitige Alterung der follikulären Stammzellen verursachen kann [11].

Herkömmliche Sonnenschutzmittel verwenden hauptsächlich anorganische Filter wie Zinkoxid und Titandioxid oder chemische Absorber wie Oxybenzon, die UV-Licht in der Hornschicht reflektieren oder absorbieren, jedoch keinen Schutz bieten, sobald die UV-Photonen die Epidermis durchdrungen haben [9, 33]. Daher wächst das Interesse an der Identifizierung bioaktiver Verbindungen, die UV-bedingte oxidative Schäden in der Haut neutralisieren können, anstatt die Strahlung lediglich äußerlich zu reflektieren. MB ist ein Wirkstoff, der ursprünglich im Jahr 1876 synthetisiert und von der FDA für medizinische Zwecke zugelassen wurde [9, 34]. Es wirkt als mitochondriengebundenes Antioxidans mit gut dokumentierter Wirksamkeit bei der Umkehrung von Alterungserscheinungen sowohl in Progerie-Zellen als auch in normalen menschlichen Hautzellen. Frühere Untersuchungen von uns und anderen haben gezeigt, dass MB dermale Fibroblasten vor UVB-induzierten DNA-Schäden schützt, die Mitochondrienfunktion verbessert und die Kollagenproduktion steigert [2, 10, 35]. Diese Eigenschaften, zusammen mit der natürlichen Fähigkeit von MB, UV-Licht im Bereich von 550–700 nm zu absorbieren, machen es zu einer neuen intrazellulären UV-blockierenden Verbindung. Bei dünnem Haar, bei dem die Kopfhaut direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, bietet MB eine biologische Schutzschicht, die zusätzlich zu herkömmlichen Sonnenschutzmitteln wirkt, indem sie oxidativen Stress reduziert, die Gesundheit der Stammzellen schützt und die Regenerationsfähigkeit der Kopfhaut unterstützt. Zusammengenommen machen diese Eigenschaften MB zu einem hervorragenden Wirkstoff zur Förderung der Kopfhautgesundheit.

Neben dem Schutz der Kopfhaut konnten wir zudem nachweisen, dass MB die durch ROS verursachten Zellschäden in HFSCs reduziert. Wir zeigten außerdem, dass MB die Proliferation von HFSCs fördert und möglicherweise das Potenzial besitzt, Wundheilungsprozesse zu unterstützen, wahrscheinlich durch die Aktivierung von β-Catenin. Um die kombinierte antioxidative Wirkung von MB zu bewerten, haben wir es mit den Vitaminen A und C kombiniert, zwei bekannten ROS-Fängern. Allerdings aktivierte ausschließlich MB den Wnt/β-Catenin-Signalweg, der für die Proliferation, Erhaltung und Haarregeneration von HFSCs entscheidend ist. Im Gegensatz dazu hat unter denselben Bedingungen weder Vitamin A noch Vitamin C positive Auswirkungen auf den Wnt/β-Catenin-Signalweg. Überraschenderweise schwächte die gleichzeitige Behandlung mit Vitamin A oder C die durch MB induzierte β-Catenin-Aktivierung in HFSCs ab. Tatsächlich ist bekannt, dass Vitamin-A-Derivate (Retinoide) den β-Catenin-Signalweg unterdrücken, indem sie dessen Phosphorylierung und Abbau durch Wechselwirkung mit dem Retinsäure-Rezeptor fördern [36]. Gleichzeitig hat Vitamin C komplexe, kontextabhängige Wirkungen: Je nach Zelltyp und Zustand hemmt oder aktiviert es den Wnt/β-Catenin-Signalweg. MB induzierte hingegen eine anhaltende β-Catenin-Aktivierung, verbunden mit einer erhöhten Proliferation der HFSCs und einer gesteigerten Wundheilungsfähigkeit. Dies unterstreicht die einzigartige Doppelfunktion von MB: Es reduziert nicht nur oxidativen Stress wie herkömmliche Antioxidantien, sondern stimuliert auch die regenerationsfördernde β-Catenin-Signalübertragung – eine Eigenschaft, die Retinoiden (Vitamin A) und Vitamin C entweder fehlt oder der sie entgegenwirken.

Über seine intrinsische Bioaktivität hinaus verbessert MB auch die Wirksamkeit bestehender Haarwuchsmittel. Minoxidil, ein blutdrucksenkendes Medikament, das nach seiner unerwarteten Verbindung mit Hypertrichose für die topische Anwendung neu formuliert wurde, wird seit langem zur Behandlung der androgenetischen Alopezie und zur Förderung des Haarwachstums eingesetzt [22, 37, 38]. Jüngste Studien zeigen, dass Minoxidil den Wnt/β-Catenin-Signalweg in Zellen der dermalen Papille aktiviert, was mit unserer Beobachtung übereinstimmt, dass Minoxidil die β-Catenin-Aktivierung in HFSCs erhöht (Abbildung 5). Bezeichnenderweise verstärkte die gleichzeitige Behandlung mit MB diesen Effekt deutlich, was auf eine synergistische Wechselwirkung hindeutet, die die Stammzellproliferation und Signalübertragung bereits bei niedrigeren Wirkstoffdosen fördert und so möglicherweise häufige Nebenwirkungen von Minoxidil – wie Kopfhautirritationen, Schuppen oder unerwünschten Körperhaarwuchs [23, 39] – bei geringerer Wirkstoffbelastung reduziert.

[…]

Die in dieser Studie verwendeten Konzentrationen liegen innerhalb der etablierten Bereiche für in vitro-Experimente und dienen eher der Modellierung zellulärer Reaktionen als der Abbildung einer direkten klinischen Dosierung [32]. Es ist wichtig zu beachten, dass sich die in vitro-Dosierung nicht direkt auf physiologische Expositionswerte in vivo übertragen lässt. […]

Eine gesunde Kopfhaut bildet den unverzichtbaren „Nährboden“ für das Haarwachstum, während HFSCs als regenerative „Samen“ fungieren, die die Erneuerung der Haarfollikel und das Nachwachsen des Haares ermöglichen. Durch den Schutz der Mikroumgebung der Kopfhaut und die Unterstützung der HFSC-Funktion stärkt MB beide entscheidenden Aspekte eines gesunden Haarökosystems. Darüber hinaus können die breit gefächerten antimikrobiellen Eigenschaften von MB dazu beitragen, ein ausgeglichenes Mikrobiom der Kopfhaut wiederherzustellen, das zunehmend als Faktor bei Kopfhauterkrankungen wie Schuppen, seborrhoischer Dermatitis und atopischer Dermatitis angesehen wird [40–42]. Diese Erkenntnisse positionieren MB als ein vielseitiges Molekül, das die Kopfhaut und die Haarfollikel schützt, herkömmliche Behandlungen wie Minoxidil ergänzt und die HFSCs vor metabolischen und pharmakologischen Belastungen abschirmt, wodurch ein widerstandsfähiges, gesundes Kopfhautmilieu gefördert wird.

Bei schütterem Haar eine gute, einfache Methode, um das Haarwachstum vielleicht positiv zu beeinflussen.

ABER, da der Wnt/β-Catenin-Signalweg sehr wichtig in der Embryogenese ist, ein weiteres Paper, das darauf hinweist, dass Methylenblau in der Schwangerschaft nicht genommen werden sollte, weil es in die Zellteilungssignalwege des Embryo eingreifen könnte. Dass MB von der Mutter auf das Kind übertragen und auch verstoffwechselt wird, ist seit über 100 Jahren bekannt und dokumentiert.

Unterstützungsmöglichkeiten:

Bücherwunschzettel: https://www.amazon.de/registries/gl/owner-view/30LG3DJ4ET90L?ref_=list_d_gl_lfu_nav

Andere Unterstützungsmöglichkeiten für Holgers und meine Forschung:

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