Elke cel in je lichaam heeft zuurstof nodig om energie te produceren. Wat de meesten niet weten: cellen beschikken over een ingebouwde sensor die continu controleert hoe goed deze voorziening functioneert – en die indien nodig hele genprogramma's inschakelt om de cel draaiende te houden. Deze sensor heet HIF, de hypoxie-induceerbare factor. Hij werd in 2019 met de Nobelprijs bekroond en wordt tegenwoordig beschouwd als een van de meest fundamentele mechanismen in de celbiologie – met directe verbindingen naar veroudering van cellen, regeneratie en, zoals recent onderzoek aantoont, ook naar de gezondheid van je haarfollikels.
Wat is HIF (hypoxie-induceerbare factor)?
Zuurstof is niet overal in het lichaam gelijk beschikbaar. In de dicht doorbloedde hartspier heersen andere omstandigheden dan diep in een haarfollikel of in een zwaar belast spier na de training.Om ervoor te zorgen dat een cel onder fluctuerende zuurstoftoevoer toch functioneert, heeft deze een intern mechanisme nodig dat herkent: Wordt het hier krap – en zo ja, wat doen we daartegen?
Precies deze taak wordt uitgevoerd door HIF, de hypoxie-geïnduceerde factor. De truc erachter: Als er voldoende zuurstof aanwezig is, wordt HIF constant in de cel geproduceerd, maar even snel weer afgebroken – vergelijkbaar met water dat net zo snel wegstroomt als het aanstroomt. Bij een tekort aan zuurstof wordt deze afbraak gestopt: HIF hoopt zich op en schakelt gericht genen in die bijvoorbeeld nieuwe bloedvaten vormen of de energiestofwisseling aanpassen. HIF is daarbij in praktisch elke cel van je lichaam aanwezig – van de hartspier tot de nieren en de haarwortel.
In 2019 ontvingen William Kaelin, Sir Peter Ratcliffe en Gregg Semenza de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde voor de ontdekking van dit mechanisme.Het uitgangspunt van hun onderzoek was een heel specifieke vraag: Hoe reguleert het lichaam de aanmaak van rode bloedcellen wanneer zuurstof schaars wordt? Het antwoord leidde tot de ontdekking van een veel groter principe – een principe dat praktisch elk gebied van de geneeskunde betreft, van aanpassing aan grote hoogte tot wondgenezing. Belangrijk voor de context: De Nobelprijs erkent de ontdekking van het mechanisme zelf, niet een toepassing in specifieke cellen, bij haargroei of levensduur in het bijzonder – deze toepassingen kwamen pas in de jaren daarna aan bod.
Waarom is HIF interessant voor celregeneratie en levensduur?
Met de leeftijd verandert ook hoe actief HIF is: Studies tonen aan dat de activiteit van de signaalroute afneemt naarmate men ouder wordt – een reden waarom onderzoekers het in verband met celveroudering en regeneratie bestuderen.In het onderzoek naar levensduur behoort HIF tot een groep centrale signaalwegen die onderzoeken hoe cellen reageren op stress en zich daarop aanpassen (meer hierover in ons artikel over de vier levensduurpaden).
Cruciaal is de dosis: Gematigde, tijdelijk beperkte prikkels – zoals kortdurend zuurstoftekort – kunnen een cel veerkrachtiger maken, terwijl blijvende of sterke prikkels eerder schadelijk zijn. Ditzelfde principe kent men van veel andere aanpassingsreacties van het lichaam.
Zoals bij de meeste cellulaire signaalwegen geldt ook hier: Het effect hangt sterk af van het weefsel en van de periode waarin het mechanisme actief is. Veel uit het fundamenteel onderzoek komt bovendien nog uit cel- of diermodelen; in hoeverre dit op de mens kan worden overgedragen, wordt momenteel verder onderzocht.
Precies daarom is het de moeite waard om te kijken naar een weefsel waarin de relatie tussen HIF en regeneratie inmiddels relatief goed is onderzocht: de haarfollikel.
HIF en haargroei: Wat toont het onderzoek naar de haarfollikel?
Een van de concreetste toepassingsgevallen voor HIF-onderzoek ligt momenteel in de haarfollikelbiologie. Bij erfelijk haarverlies (androgene alopecia) krimpt de zogenaamde dermale papilla – het controlecentrum van de haarfollikel – door herhaalde groeicycli steeds meer, waardoor de follikel na verloop van tijd ondervoed raakt. Een studie aan hoofdhuidweefsel van mensen met deze vorm van haarverlies toonde aan dat HIF-1α daar verminderd tot expressie komt – en dat activatie van HIF-1α in celcultuur genen kan activeren die betrokken zijn bij de vorming van nieuwe haarfollikels (o.a. LEF1 en Versican).
Voordat het onderzoek bij mensen begon, waren er al veelbelovende laboratoriumresultaten: In celkweekonderzoeken toonde het HIF-signaalpad een effect op de haarwortelcellen dat vergelijkbaar was met gevestigde haargroeimiddelen. Deze bevindingen vormen de wetenschappelijke basis voor onderzoeksbenaderingen waarop ook de ontwikkeling van de HSF-technologie is gebaseerd.
Precies op dit mechanisme richt de gepatenteerde HSF-technologie zich, die wordt toegepast in het Hair Restoration Serum.
Studie naar de HSF-technologie bij haaruitval
In een dubbelblinde klinische studie van negen maanden met 20 deelnemers werd het dagelijkse gebruik van de Tomorrowlabs-HSF-technologie op de hoofdhuid onderzocht (Thor et al., 2023). De gemeten resultaten:
- Haardikte: +7,2 %
- Haardichtheid: +14,3 %
- Gemiddelde vermindering van haaruitval met 65,72 % bij de deelnemers die op de behandeling reageren na zes maanden
- Toename van haargroei tot 32,5 % (gem. 8,4 % over alle deelnemers, 10,8 % bij de 85 % reagerende personen) na negen maanden
Deze resultaten tonen aan hoe het HIF-mechanisme in de praktijk kan worden gebruikt – van het biologische grondprincipe tot de zichtbare toepassing op de hoofdhuid.
HIF: Het belangrijkste in één oogopslag
HIF is veel meer dan een detail van de celbiologie: het is het mechanisme waardoor cellen in het hele lichaam reageren op veranderingen in de zuurstofbeschikbaarheid – en speelt daarmee een centrale rol bij de aanpassing aan stress, de regeneratie en in vele andere biologische processen.De huidige stand van zaken in het onderzoek toont veelbelovende verbanden, maar maakt ook duidelijk: HIF werkt contextafhankelijk, dosisafhankelijk en is bij de mens nog niet definitief onderzocht. Juist daarom zou HIF niet als een wondermolecuul moeten worden begrepen, maar als een fascinerend biologisch signaalpad, waarvan het potentieel het onderzoek stap voor stap beter in kaart brengt.
