Pierwsze oznaki pojawiają się wcześniej niż widoczne uszkodzenia
Kolagen jest podstawowym białkiem budującym skórę, odpowiadającym za jej elastyczność, wytrzymałość i młody wygląd. Tworzy on złożoną sieć włókien, która z czasem ulega stopniowej degradacji. Dotychczasowe metody diagnostyczne pozwalały na wykrycie zmian dopiero w zaawansowanych stadiach, kiedy dochodziło już do widocznego przerzedzenia lub fragmentacji włókien kolagenowych. Takie objawy świadczą już jednak o późnych etapach degradacji tkanek.
Zespół naukowców, kierowany przez badaczy z Uniwersytetu w Hiroszimie, postanowił przyjrzeć się procesow
i starzenia się skóry na poziomie molekularnym. Wykorzystując zaawansowane techniki obrazowania i spektroskopii optycznej pokazał, że pierwsze oznaki degradacji kolagenu pojawiają się znacznie wcześniej, zanim dojdzie do widocznych uszkodzeń włókien.
Ilość kolagenu oraz poziom jego uporządkowania nie idą w parze
Kluczowym odkryciem było stwierdzenie, że tzw. chiralność supramolekularna struktury kolagenu, czyli fakt, że inaczej pochłania ona i załamuje lewo- i prawoskrętnie spolaryzowane światło, zanika jeszcze przed utratą masy kolagenowej czy przerwaniem ciągłości włókien. Oznacza to, że kolagen traci swoją uporządkowaną organizację na poziomie molekularnym, mimo że na poziomie makroskopowym tkanka wydaje się wciąż nienaruszona.
Aby uzyskać tak precyzyjne dane, naukowcy połączyli kilka zaawansowanych metod badawczych. Wykorzystali m.in. konfokalną mikroskopię optyczną, czy spektroskopię dichroizmu kołowego, by jednocześnie określać obecność kolagenu oraz oceniać spójność jego struktury w tych samych fragmentach tkanki. Badania wykazały, że ilość kolagenu oraz poziom jego uporządkowania nie idą w parze. Nawet jeśli ilość białka pozostawała niezmieniona, jego organizacja na poziomie molekularnym mogła być już poważnie zaburzona.
Nowe możliwości w diagnostyce
Odkrycie to otwiera zupełnie nowe możliwości wczesnej diagnostyki starzenia się skóry. Pozwala na wykrycie pierwszych, niewidocznych jeszcze zmian, zanim dojdzie do nieodwracalnych uszkodzeń struktury tkanki. Może to mieć ogromne znaczenie nie tylko w dermatologii estetycznej, ale także w leczeniu ran, projektowaniu biomateriałów oraz monitorowaniu skuteczności terapii regeneracyjnych.
Jak podkreśla jeden z autorów badania, prof. Katsuya Inoue, kolagen należy postrzegać jako materiał o złożonej, wielopoziomowej organizacji. Funkcjonalność skóry zależy od zachowania tej organizacji na wszystkich poziomach, od cząsteczkowego po makroskopowy.
