Age‐induced hair greying – the multiple effects of oxidative stress

Synopsis An obvious sign of ageing is hair greying, or the loss of pigment production and deposition within the hair shafts. Numerous mechanisms, acting at different levels and follicular locations, contribute to hair greying, ranging from melanocyte stem cells defects to follicular melanocyte death. One key issue that is in common to these processes is oxidative damage. At the hair follicle stem cells niche, oxidative stress, accelerated by B-cell lymphoma 2 gene (BCL-2) depletion, leads to selective apoptosis and diminution of melanocyte stem cells, reducing the repopulation of newly formed anagen follicles. Melanotic bulbar melanocytes express high levels of BCL-2 to enable survival from melanogenesis- and ultraviolet A (UVA)-induced reactive oxygen species (ROS) attacks. With ageing, the bulbar melanocyte expression of anti-oxidant proteins such as BCL-2, and possibly TRP-2, is reduced, and the dedicated enzymatic anti-oxidant defence system throughout the follicle weakens, resulting in enhanced oxidative stress. A marked reduction in catalase expression and activity results in millimolar accumulation of hydrogen peroxide, contributing to bulbar melanocyte malfunction and death. Interestingly, amelanotic melanocytes at the outer root sheath (ORS) are somewhat less affected by these processes and survive for longer time even within the white, ageing hair follicles. Better understanding of the overtime susceptibility of melanocytes to oxidative stress at the different follicular locations might yield clues to possible therapies for the prevention and reversal of hair greying. Resume Un signe evident du vieillissement est le grisonnement des cheveux ou la perte de la production de pigment et de son depot dans les follicules pileux. De nombreux mecanismes, agissant a differents niveaux et endroits folliculaires, contribuent aux cheveux grisonnants, allant des dommages aux cellules souches melanocytaires a la mort des melanocytes folliculaires. Une question cle qui est commune a ces processus concerne le dommage oxydatif. Au niveau de la niche des cellules souches du follicule, le stress oxydatif, accelere par l'appauvrissement de BCL-2, conduit a l'apoptose et a une diminution selective des cellules souches des melanocytes, ce qui reduit le repeuplement des follicules anagenes nouvellement formes. Les melanocytes bulbaires melaniques expriment des niveaux eleves de Bcl-2 pour permettre la survie suite a l'attaque par les especes reactives de l'oxygene (ROS) induites par la melanogenese et les ultraviolets A (UVA). Avec le vieillissement, l'expression dans melanocytes du bulbe des proteines anti-oxydantes comme BCL-2, et peut-etre TRP-2, est reduite, et la defense specifique du systeme anti-oxydant enzymatique faiblit a travers le follicule, resultant en un plus grand stress oxydatif. Une reduction marquee de l'expression catalase et les resultats de l'activite de l'accumulation millimolaire de peroxyde d'hydrogene contribuent a un dysfonctionnement et a la mort des melanocytes bulbaires. Fait interessant, les melanocytes amelanotiques a la gaine externe (SRO) sont un peu moins touches par ces processus, et survivent pendant plus longtemps encore dans les follicules pileux blanc vieillissants. Une meilleure comprehension de la sensibilite des melanocytes au stress oxydatif dans les differents sites folliculaires pourrait donner des indices pour un eventuel traitement pour la prevention, voire l'inversion des cheveux gris.