Réparer les cheveux abîmés : les soins protéinés et traitements à la kératine sont-ils efficaces ?

On conseille souvent aux cheveux crépus ou défrisés de recourir à des traitements et soins protéinés en complément voire en remplacement des produits capillaires dits hydratants ou nourrissants. Ils sont notamment réputés pour leur capacité à « reconstruire » et « réparer » la structure interne du cheveu lorsque celui-ci a été abîmé et endommagé par des traitements chimiques ou de renforcer les cheveux crépus et limiter leur casse et favoriser ainsi leur pousse. Mais comment agissent-ils réellement et sont-ils vraiment efficaces ou utiles ?

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Rappel physiologique : que sont les protéines des cheveux ?

Le cheveu, fibre naturelle, est composé de 95% de kératine (voir article), protéine dure et fibreuse provenant des cellules mortes qui est également le constituant principal de nos ongles.
Cette protéine de kératine contient les acides aminés (les plus petits composants des protéines) reliés entre eux pour former une chaîne : glycine, alanine et cysteine. En raison de leur structure chimique, les protéines ont la capacité à se charger négativement ou positivement selon leur environnement local.
Il existe une valeur de pH (pour une température donnée), où la molécule est complétement déchargée et neutre : c’est le point isoélectrique qui équivaut pour le cheveu humain à un pH compris entre 4.0 et 4.5.

La cuticule (surface externe du cheveu) est composée de plaques de kératine, étroitement juxtaposées, comme les écailles d’un poisson.
Elles sont scellées entre elles par des céramides (lipides), comme le ciment assemble les briques d’un mur.
C’est la couche la plus kératinisée, riche en cysteine. Ses kératines sont constituées de macrofibrilles, elles-mêmes formées d’un agglomérat de microfibrilles. Quand le cheveu présente une pointe « fourchue », c’est que la cuticule s’amenuise et que les fibrilles de kératine contenues dans le cheveu se mettent à se dresser, à rebiquer.

Le Cortex est constitué de deux sortes de fibres de kératine : les premières, verticales et torsadées comme des ressorts, suivent l’axe du cheveu et lui confèrent son élasticité. Les secondes se présentent horizontalement, formant des ponts riches en soufre (disulfurés). Elles relient les fibres verticales les unes aux autres et leur apportent solidité et cohésion. En cas d’agression abusive (brossages, défrisages, colorants…) les fibres se désolidarisent et le cheveu devient cassant et fourchu.
Ce sont les chaînes de kératine qui donnent sa forme aux cheveux et lui confèrent sa solidité. Ce sont les liaisons entre les chaînes de kératine qui assurent l’élasticité du cheveu.

Les différents types de protéines dans les soins capillaires (liste)

Une large variété de protéines est utilisée comme agents conditionneurs dans les soins capillaires du marché.
En fait les cosmétiques capillaires dits à base de « kératine » ou de protéines n’utilisent pas un vocable tout à fait approprié.
« Il s’agit en effet uniquement d’acides aminés soufrés. En effet les protéines de kératine ont un poids moléculaire élevé qui ne leur permettent pas de pénétrer la cuticule des cheveux. En revanche les acides aminés soufrés qui la composent sont d’une taille moléculaire inférieure, permettant de la franchir. Ces acides aminés sont obtenus généralement à partir d’extraits végétaux tels que le blé, le maïs et le soja« , expliquait Lucie Mériguet, ingénieur de la recherche des laboratoires Alès Groupe, au magazine « Notre beauté » dans le cadre d’une enquête « La kératine, nouvelle star du cheveu ».
La plupart de ces protéines sont hydrolysées, un procédé chimique qui permet de réduire leur large structure en petits fragments (soit en polypeptide soit en acides aminés en tant que tels). Ces plus petits polypeptides sont solubles dans l’eau et peuvent donc s’incorporer plus facilement à une formulation cosmétique, puis être absorbés dans le cortex du cheveu. Ainsi, les protéines de l’oeuf (appliqué en masque maison par exemple) ne peuvent pénétrer les cheveux car elles sont bien trop grosses, contrairement à une idée reçue.

Liste des principales protéines dans les cosmétiques ainsi que les acides aminés qu’elles contiennent respectivement :
Collagène : Glycine, proline
Kératine : Proline, lysine, cysteine (un acide aminé contenant le sulfure)
Soie (silk) : Glycine, alanine
Soja (soy) : Glutamic acid, aspartic acid
Riz (rice) : Glutamic acid, aspartic acid, arginine
lait (milk) : Glutamic acid, proline (contient les 8 acides aminés essentiels)
Avoine (oat) : Glutamine, lysine
Blé (wheat) : Arginine, Leucine, Methionine

On les repère sur la liste des ingrédients (INCI) sous les noms suivants :

Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed casein
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed collagen
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed hair keratin
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed keratin
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed rice protein
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed silk
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed soy protein
Cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed wheat protein
Cocodimonium hydroxypropyl silk amino acids
Cocoyl hydrolyzed collagen
Cocoyl hydrolyzed keratin
Hydrolyzed keratin
Hydrolyzed oat flour
Hydrolyzed silk
Hydrolyzed silk protein
Hydrolyzed soy protein
Hydrolyzed wheat protein
Hydrolyzed wheat protein
Keratin
Potassium cocoyl hydrolyzed collagen
TEA-cocoyl hydrolyzed collagen
TEA-cocoyl hydrolyzed soy protein
Jojoba protein
Blue-green algea
Quinoa seed extract

Selon les spécialistes, la meilleure kératine reste néanmoins celle mentionnée comme « keratin » ou « hydrolyzed keratin » : il s’agit de kératine naturelle, extraite de la laine du mouton. C’est la seule à contenir l’intégralité des 18 acides aminés présents dans la kératine du cheveu. En totale affinité avec celui-ci, elle permettrait donc de se fixer là où la fibre en a besoin (voir les produits Byocite).

Comment agissent les produits protéinés sur nos cheveux ?

Ces composants protéinés sont absorbés à la surface du cheveu et forment un film protecteur rétenteur d’humidité (agent filmogène). Ce film lisse et aplanit la cuticule du cheveu, ce qui le rend brillant et facilite son démêlage. De plus les protéines ont généralement des propriétés hygroscopiques, ce qui signifie qu’elles attirent les molécules d’eau présentes dans l’atmosphère (agent humectant).

Les protéines hydrolysées pourraient franchir la cuticule et pénétrer le cortex, c’est à dire l’intérieur de la fibre (Journal of Cosmetic Science, pg69-87, 1993).
A l’intérieur du cheveu, les protéines (de riz en particulier, les protéines de soie en revanche resteraient en surface) vont se gonfler et présentent donc un intérêt pour les personne recherchant du volume.
La recherche a ainsi démontré que 30 à 50% des protéines contenues dans un shampooing était absorbée et retenue dans le cheveu.
Ce pourcentage est encore plus élevé dans les produits conditionneurs tels qu’après-shampooing et soins capillaires (avec ou sans rinçage) du fait de l’absence de tensio-actifs détergents. Cette absorption de protéines permettrait d’accroître la force et l’élasticité des fibres capillaires.
Les cheveux les plus endommagés sont ceux qui absorbent et retiennent le plus les protéines du fait de leurs brèches.

La kératine des cosmétiques peut-elle réellement pénétrer au plus profond des cheveux abîmés pour les restaurer et les réparer ?

N’oublions pas que la kératine des cheveux est une protéine morte : les actifs protéinés ne font que colmater les brèches des cheveux abîmés sans les réparer en aucune manière (effet temporaire). Les protéines comme toute autre substance coiffante agissent uniquement comme des patchs mais ne peuvent pas être réellement assimilés durablement à l’intérieur des macrofibrilles de kératine du cheveu.

« Cela peut effectivement fonctionner si on greffe ces acides aminés sur des substances « crochets », comme les silicones par exemple, afin qu’ils s’agrippent sur les zones des cheveux abîmés. Autrement dit ça bouche les trous. Une technique déjà utilisée pour élaborer les shampooings anti-âge dits redensifiants, explique Christine Lafforgue, maître de conférence en dermopharmacologie et cosmétologie à la faculté de pharmacie – Université-Sud XI à Châtenay-Malabry.
Suivant la taille moléculaire et le support utilisé dans les formules, la kératine va donc enrober la cuticule du cheveu et le protéger par un effet gainant ou/et la pénétrer en partie pour combler les petites brèches capillaires, à la manière des céramides.

Autre astuce chimique employée, l’utilisation de la polarité: le cheveu abîmé est ion négatif, l’acide aminé soufré est ion positif, les pôles
opposés s’attirant, l’acide aminé ion+ se fixe sur la cuticule ion – et voilà la kératine solidement ancrée à la fibre (Journal of Cosmetic Science, pg 265-279, 2004).
Les protéines et polypeptides peuvent aussi être chimiquement modifiés (quaternisés) comme n’importe quel polymère pour augmenter le nombre de leurs charges positives pour qu’elles adhèrent mieux aux cheveux.
Exemples : soydimonium hydroxypropyl hydrolyzed wheat protein, lauryldimonium hydroxypropyl hydrolyzed wheat protein et cocodimonium hydroxypropyl hydrolyzed wheat protein. Ces polypeptides modifiés s’avèrent d’excellents agents conditionneurs anti-statiques.

Les soins protéinés les plus populaires du marché (voir analyse et décryptage de leur compo ici)

Les traitements protéinés : pour quels cheveux et quels problèmes capillaires ?

Les soins protéinés sont généralement conseillés aux cheveux très poreux c’est à dire les cheveux dont la cuticule est fortement endommagée (écailles soulevées).
Les cheveux défrisés ou ayant subi des traitements chimiques agressifs (coloration, brushing à répétition…) sont donc particulièrement concernés.
Le cheveu se comporte, dans ce cas là, comme une éponge : il absorbe donc beaucoup plus les substances des conditionneurs.
Dés lors en utilisant des conditionneurs dits « hydratants » c’est à dire à base d’alcools gras, de silicones ou de quats, le cheveu très poreux peut rapidement se trouver engorgé et saturé et devenir mou et flasque.

C’est pourquoi, il leur est souvent conseillé de préférer des soins protéinés contenant un niveau élevé de protéines (aux alentours de 5%, positionné dans les 5 premiers ingrédients de la liste INCI) et un faible taux de substances « hydratantes ». Le cheveu absorbe donc moins ce qui lui donne un aspect plus dynamique et plus « fort ».

Avec les cheveux très poreux, au delà des protéines, la règle est de ne pas abuser de produits gras (très « hydratants » ou « nourrissants ») conduisant à une saturation (« over-conditionning ») et donc à un cheveu alourdi et terne.
Les cheveux fins et secs apprécient aussi les traitements protéinés en particulier en masque capillaire profond car ils ne les graissent pas ni ne les alouridssent et leur insuffle du volume.

On conseille aux cheveux secs à porosité moyenne ou faible en revanche de ne pas en abuser ou les doser avec des produits plus hydratants sous peine de souffrir de cheveux secs voire cassants.
Les cheveux épais à faible porosité ne tirent pas de bénéfices des traitements protéinés.
Lorsqu’ils sont bien hydratés, les cheveux faiblement poreux peuvent se contenter d’un soin sans rinçage léger et d’un bon gel pour éviter les frisottis en cas d’humidité dans l’air.

Attention toutefois : le taux élevé de rétention de protéines pourrait aussi conduire à des problèmes d’accumulation dans les cheveux qualifié « d’excès de protéines« , ce qui se manifesterait par des cheveux secs et cassants (fragilisés) en particulier sur les cheveux peu endommagés. Cette plainte émise par les utilisatrices n’a pas vraiment de base scientifique hormis le même problème décrit pour les actifs hydratants/nourrissants (saturation) ou encore un problème lié à leurs proprités hygroscopiques, voir ci-dessous.
En effet, les protéines ayant des propriétés humectantes ne doivent pas être utilisées dans des conditions climatiques extrêmes (climat très froid ou très chaud et sec ou à l’inverse climat très humide). En effet, dans le premier cas ne pouvant puiser dans l’atmosphère l’humidité, elles risquent de s’approvisionner dans le cortex capillaire le privant alors de son humidité naturelle et conduisant à l’effet inverse recherché ! Dans le second cas, le cheveu risque de se trouver saturé d’eau et se mettre à gonfler excessivement (ce gonflement peut toutefois intéresser les personnes en recherche de plus de volume), ce qui va relever ses écailles et lui donner un effet rêche avec des frisottis. L’idéal étant donc de les utiliser en climat tempéré avec une température et un taux d’humidté de l’atomsphère modérés.

A noter enfin que l’huile de noix de coco et d’avocat ont aussi été prouvées scientifiquement (J. Cosmet.Sci 52, 169-184, 2001) comme capables de pénétrer la cuticule du cheveu, de combler ses brèches et donc de le fortifier de l’intérieur. Leur action gainante permet aussi de limiter la perte de protéines naturelles du cheveu lors des lavages notamment. Ces huiles ne comportent pas de protéines.

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