5 Minute
Un nou studiu realizat de Universitatea Binghamton oferă dovezi experimentale pentru o ipoteză îndelung susținută: întinderea și relaxarea repetată, direcționată, a pielii generează tensiuni mecanice ce duc la formarea ridurilor odată cu înaintarea în vârstă. Cercetătorii au testat mostre de piele umană de la donatori cu vârste cuprinse între 16 și 91 de ani și au identificat un mecanism fizic – similar cu apariția cutelor în denim – care explică de ce liniile, precum „laba gâștei”, se accentuează în timp. Inginerul biomedical Guy German a menționat: "Acum nu mai vorbim doar de o teorie. Avem dovezi experimentale clare privind mecanismul fizic al îmbătrânirii cutanate." Descoperirile clarifică modul în care modificările legate de vârstă în mecanica pielii și transportul de lichide duc la deformări și formarea permanentă a ridurilor.
Metode și configurare experimentală
Pentru a reproduce uzura mecanică ce apare zilnic asupra pielii, echipa a aplicat stres controlat pe mostre umane ex vivo folosind un tensometru cu forță redusă. Acest instrument întinde țesutul în mod delicat, în timp ce un microscop captează reacțiile microstructurale. În studiu au fost incluse mostre de piele de la persoane de diverse vârste pentru a evidenția modurile în care comportamentul țesutului se schimbă de-a lungul vieții.
Procedura tensometrului a simulat mișcările repetitive direcționate – de exemplu, contracțiile laterale din jurul ochilor care apar atunci când zâmbim sau ne încruntăm. Cercetătorii au analizat răspunsul mecanic imediat și, ulterior, microstructura testelor pentru a identifica zone de deformare, separări și modificări ale rigidității stratificate.
Rezultate-cheie și mecanismul fizic
Experimentele au condus la mai multe descoperiri conectate ce explică apariția ridurilor:
- Deformare direcționată și ondulare (buckling): Întinderea repetată pe o singură direcție crește magnitudinea contracției la mostrele mai îmbătrânite. Când această contracție depășește un prag, suprafața pielii se ondulează, generând cute vizibile – asemănător cu modul în care îndoirile repetate produc cute permanente în țesături.
Modificări mecanice stratificate:
- Întărirea stratului exterior: Stratul cornos (stratum corneum) devine mai rigid odată cu vârsta.
- Înmuierea straturilor profunde: Dermul, la nivelul căruia colagenul asigură rezistența, suferă o scădere a densității și organizării fibrelor, ceea ce îl face mai moale. Acest contrast de rigiditate între straturi determină instabilitate și favorizează apariția ridurilor la solicitare mecanică.
- Pierdere de volum prin poroelasticitate: Studiul arată că pielea pierde treptat lichid în timpul întinderii, fenomen denumit poroelasticitate. Pe termen lung, această pierdere de volum amplifică efectul ondulării mecanice și accentuează ridurile. După cum explică German, "asemenea modelării unei plastiline, pielea se întinde într-o direcție, însă se subțiază în cealaltă, ceea ce duce la formarea cutelor permanente odată cu înaintarea în vârstă."
Implicații pentru dermatologie, modelare și știința îngrijirii pielii
Acest studiu are ramificații dincolo de aspectul cosmetic:
- Ajută la îmbunătățirea diagnosticării și tratamentului afecțiunilor mecanice sau structurale ale pielii prin corelarea proprietăților țesutului cu patologia.
- Furnizează indicatori obiectivi pentru evaluarea produselor anti-îmbătrânire și a intervențiilor (creme, fillere sau tratamente mecanice), prin compararea modului în care acestea modifică rigiditatea, densitatea colagenului sau comportamentul poroelastic.
- Contribuie la dezvoltarea modelelor computaționale și ingineriei tisulare. Studiul sugerează că mecanisme similare de ondulare pot fi întâlnite la alte suprafețe biologice, precum formarea plierilor în țesutul cerebral, facilitând modelări interdisciplinare între dermatologie și neuroștiințe.
Cercetătorii subliniază și rolul factorilor de mediu: expunerea cumulativă la radiații ultraviolete (UV) accelerează degradarea colagenului, astfel încât lucrătorii în aer liber prezintă, în general, riduri mai pronunțate față de cei care lucrează în birouri. German adaugă: „Dacă îți petreci viața lucrând afară, pielea ta va îmbătrâni și se va ridica mai repede. Acest lucru susține importanța utilizării cremelor cu protecție solară.”
Perspective viitoare și tehnologii asociate
Direcțiile viitoare de cercetare includ imagistica in vivo (ex. elastografie de coerență optică), modele biomecanice mai precise care combină transportul poroelastic și remodelarea colagenului, precum și studii longitudinale de mare rezoluție pentru a evalua cum influențează intervențiile îmbătrânirea mecanică a pielii. Progresul în testarea mecanică la scară micro, senzorii purtabili și analiza imaginilor cu inteligență artificială vor îmbunătăți, de asemenea, acuratețea evaluării produselor și a investigațiilor clinice.
Concluzie
Experimentele Universității Binghamton aduc dovezi mecanice clare că modificările dependente de vârstă ale rigidității pielii, structurii colagenului și dinamicii lichidelor duc la ondularea țesutului sub stres repetat – principala cauză a apariției ridurilor. Privind ridurile ca pe o instabilitate mecanică amplificată de pierderea de volum poroelastic și nepotrivirea stratificată, acest studiu fundamentează măsurile de prevenire, testarea obiectivă a tratamentelor anti-aging și aplicații largi în modelarea tisulară și medicina regenerativă.
Sursa: sciencedirect
Comentarii