Способ распознавать ранние признаки старения кожи нашел международный коллектив ученых, который обнаружил, что скрытая внутренняя структура коллагена начинает разрушаться еще до того, как сами волокна распадутся, 16 июля сообщила пресс-служба Университета Хиросимы.

Международная команда исследователей, в которую вошли также ученые из Университета Хиросимы, разработала новый способ выявления на ранних стадиях незначительных изменений в коллагене кожи человека до появления каких-либо видимых признаков повреждения.

Результаты исследования разработанного ими метода были представлены в статье «Корреляционная мультимодальная модель выявляет потерю супрамолекулярной хиральности, предшествующую разрежению фибриллярной структуры в дермальном коллагене» (Correlative multimodal framework reveals supramolecular chirality loss preceding fibrillar rarefaction in dermal collagen), опубликованной в журнале ACS Nano.

В статье показано, что молекулярная организация и супрамолекулярная хиральность (структурная направленность) коллагена кожи разрушается до фактического истончения или фрагментации видимой волоконной сети. Коллаген представляет собой иерархически сруктурированный материал, который образует высокоорганизованную сеть, поддерживающую структуру кожи и ее механическую прочность.

Традиционные методы визуализации позволяют легко выявить видимые повреждения, такие как истончение волокон или потеря связности. Однако эти структурные нарушения представляют собой поздние стадии структурных и функциональных изменений (ремоделирования) тканей. Первый автор исследования, аспирант Международного института устойчивого развития при Университете Хиросимы Али Хайдер заявил:

«Один из способов осмыслить наши результаты заключается в том, что традиционные методы визуализации могут показать „кирпичики“ структуры коллагена, но они могут не заметить тонких изменений в том, как эти кирпичики расположены. Это похоже на обнаружение изменений в расположении слов и предложений в книге до того, как какие-либо страницы окажутся поврежденными или отсутствующими».

Чтобы выявить эти скрытые закономерности, команда исследователей объединила передовые методы оптической визуализации с хироптической спектроскопией. Эта методика позволила им отобразить как присутствие коллагена, так и его хиральную структурную когерентность в одном и том же физическом срезе ткани.

Результаты продемонстрировали отчетливое расхождение между массой коллагена и структурным порядком: образцы тканей сохранили собщее содержание коллагена и его распределение даже после того, как лежащая в их основе супрамолекулярная хиральность и когерентность значительно ухудшились.

«Главный посыл этой статьи заключается в том, что коллаген следует рассматривать не только как видимую сеть волокн, но и как иерархический материал, функция которого зависит от организации в различных масштабах, — указал один из авторов исследования, профессор WPI-SKCM² Кацуя Иноуэ. — Наше исследование показывает, что передовые корреляционные методы могут выявить изменения в этой скрытой организации, которые не очевидны при изучении только морфологии».

Цель команды исследователей — создать всеобъемлющую концептуальную основу, объединяющую молекулярную хиральность, супрамолекулярную организацию и макроскопическую архитектуру тканей. Это может дать ценные сведения для медицинских вмешательств, заживления ран и разработки биоматериалов, позволяя медикам оценивать целостность тканей организма до того, как произойдет их необратимое макроскопическое разрушение.

glavno.smi.today