Quel est le nom de la protéine fibreuse principale des cheveux, des poils et des ongles, composée de longues chaînes d'acides aminés enroulées en hélice ?

La kératine est la protéine fibreuse qui constitue l’essentiel de la matière solide des cheveux, des poils et des ongles. Elle appartient à une vaste famille de protéines produites par les cellules épithéliales et spécialisées dans la résistance mécanique. Dans ces phanères, elle s’accumule au cours de la kératinisation et forme une matière compacte, peu soluble dans l’eau et durable, adaptée à la protection des parties plus fragiles de l’organisme.

Une structure en fibres

Dans les cheveux et les ongles des mammifères, il s’agit principalement d’alpha-kératines. Leurs longues chaînes d’acides aminés adoptent localement une structure en hélice alpha. Deux chaînes peuvent s’associer pour former une structure enroulée, puis plusieurs de ces assemblages s’organisent en filaments intermédiaires. Cette hiérarchie, de l’échelle moléculaire à celle de la fibre, donne à la kératine une grande résistance à l’étirement et aux déformations. Des liaisons entre certains acides aminés, notamment les ponts disulfure formés à partir de cystéines, renforcent encore le réseau. Leur abondance et leur organisation contribuent notamment à la rigidité et à la résistance des cheveux et des ongles.

Des phanères produits par des cellules vivantes

La partie visible d’un cheveu ou d’un poil, appelée tige pilaire, est formée de cellules qui ont achevé leur différenciation et ont perdu leur noyau ainsi que la plupart de leurs organites. La plaque de l’ongle est elle aussi constituée de cellules kératinisées, mortes au sens biologique. Cela ne signifie pas que les cheveux et les ongles poussent d’eux-mêmes : leur croissance dépend de cellules vivantes situées à leur base. Dans le follicule pileux, les cellules de la matrice se divisent, produisent de la kératine et sont progressivement incorporées à la tige. Pour l’ongle, la production de nouvelles cellules kératinisées se fait principalement dans la matrice unguéale, sous la base de l’ongle.

Une fonction de protection

La kératine forme une enveloppe résistante qui aide à protéger les tissus sous-jacents contre les frottements et les contraintes mécaniques. Les cheveux et les poils peuvent aussi participer à l’isolation thermique et à la protection locale de la peau, mais ces fonctions ne reposent pas uniquement sur la kératine : la forme, la densité et l’organisation des fibres jouent également un rôle. Les ongles protègent l’extrémité des doigts et des orteils et offrent un appui utile pour certaines manipulations fines. Dans l’épiderme, les kératines contribuent par ailleurs à la cohésion des cellules et à la fonction de barrière cutanée, en association avec d’autres composants de la peau.

Une famille de protéines

La kératine ne désigne pas une molécule unique, mais une famille de protéines apparentées, dont les propriétés varient selon les tissus et les espèces. Chez les mammifères, les cheveux, les poils, les ongles, les griffes et les sabots reposent principalement sur des kératines de type alpha, avec des différences de composition et d’organisation selon la structure considérée. Les oiseaux et les reptiles possèdent aussi des protéines cornées souvent désignées comme des bêta-kératines ou, dans la terminologie moderne, des protéines bêta cornées. Il est donc réducteur d’opposer simplement une « kératine alpha » des cheveux à une « kératine bêta » des griffes : la nature des protéines et leur classification dépendent du groupe animal et du tissu étudié.