Кутикула представляет собой несколько слоев (до 8—10) плоских прозрачных клеток, напоминающих чешуйки, направленные от корня волоса.

Что касается волосяного фолликула (его еще называют луковицей), то это наиболее важная часть волоса, так как именно в корне волоса находятся клетки кератиноциты, которые, усиленно делясь, образуют сам волос (Рис. 2, 3). Рядом находятся кровеносные сосуды, обеспечивающие питание волоса. К луковице примыкает волосяной сосочек (папилла), который содержит в себе кровеносные сосуды и отвечает за контроль состояния и роста волоса. Волосяной сосочек крайне важен во всей волосяной системе, так как без него волос погибает (при этом если сосочек остается даже при вырывании волоса с корнем, то он обеспечит рост нового волоса). В нем находятся стволовые клетки, обеспечивающие рост волоса (эпителиальные или кератиноциты) и его окраску (меланоциты) (Рис. 3). К волосяному фолликулу кроме сосочка, примыкают также сальная железа, потовая железа, а также поднимающая мышца. В волосяном фолликуле содержится множество нервных волокон, которые тянутся от луковицы до эпидермиса.

Состав волоса следующий: 78% кератин, 15% вода, 6% жир (липиды), 1% пигменты.

На рис. 4 показана клетка меланоцит, а также процесс образования и миграции гранул меланина через отростки меланоцита наружу в кортекс растущего ствола волоса. Большую роль в онтогенезе волоса играют стволовые клетки, которые находятся в зоне боковой выпуклости фолликула, а также в самой нижней его части. Из них могут появится сальная железа и некоторые части эпидермиса. В стадии анагена они производят новую волосяную луковицу и стержень волоса.

В зрелых волосяных фолликулах линия меланоцитов состоит из трех анатомически и функционально различных компонентов: стволовых клеток меланоцитов, клеток-предшественников меланоцитов и терминально дифференцированных меланоцитов. Стволовые клетки меланоцита – это покоящиеся клетки, которые находятся в нижней части волосяного фолликула, в специализированной нише, называемой выпуклостью. С инициацией нового анагена, активной фазы цикла волосяного фолликула, стволовые клетки меланоцитов пролиферируют и дают начало клеткам-предшественникам меланоцитов. Эти переходные амплифицирующие клетки являются пролиферативными клетками-предшественниками, присутствующими во внешней оболочке корня. Как стволовые клетки меланоцитов, так и клетки-предшественники экспрессируют меланогенные ферменты Dct и TRP1, но им не хватает тирозиназы, фермента, регулирующего скорость синтеза меланина, и поэтому они не способны продуцировать пигмент.

Предшественники меланоцитов дифференцируются с образованием зрелых меланоцитов, которые расположены в луковице волосяного фолликула и которые экспрессируют все основные меланогенные ферменты TRP-1, Dct, а также тирозиназу. Обнаружение выработки меланина дифференцированными меланоцитами и прямой перенос пигмента в меланосомах по отросткам меланоцитов к соседним кератиноцитам является существенным прорывом в этой области исследования (Slominski et al., 2005; Sarin, Artandi, 2007).

Также считается, что изначально меланин вырабатывается в бесцветной, окисленной форме и приобретает цвет, когда попадает в луковицу волоса и взаимодействует с ферментом каталаза. Из луковицы, уже окрашенный меланин направляется во внутреннюю полость волоса, придавая ему черный или коричневый оттенок (Wood et al., 2009).

Каждый волос существует от нескольких месяцев до 4—6 и даже 8 лет, затем выпадает и заменяется новым. Цикл волосяного фолликула состоит из нескольких фаз: нескольких стадий анагена, катагена и телогена (Рис. 5). В ранней стадии анагена новый волос начинает расти тогда, когда старый волос еще не выпал и еще остается в волосяной сумке. При этом в любой стадии волоса волосяной сосочек остается неповрежденным. Он может перемещаться в коже по глубине. В катагене деление клеток прекращается, пигмент не образуется, фолликул сокращается, основание фолликула перемещается по направлению к эпидермису. Длительность фазы 2—3 недели. В стадии телогена волос находится в фазе покоя. Старый волос выпадает в этой фазе или в следующей ранней стадии анагена, фолликул практически изчезает, а сосочек передвигается ближе к эпидермису. Сам волос (ствол) может выпасть в это время или выпадает уже в следующей наступающей ранней стадии анагена. Длительность телогена 1—3 месяца. Установлено, что у здоровых людей 80—90% волос находятся в стадии анагена, 1—2% – в стадии катагена, и 10—15% – в стадии телогена (Paus, Foitzik, 2004).