Нестабильность на клеточном уровне: ученые узнали причину появления морщин на нашем теле
Группа исследователей из POSTECH успешно воспроизвела морщинистые структуры в биологических тканях in vitro, что знаменует собой значительный прогресс в понимании механизмов их формирования. Ученые надеются, что понятие процессов возникновения морщин сможет дать им ряд подсказок для разработки методов борьбы с неуклонно наступающим возрастом и даже создания новых органов, пишет ScienceDaily.
Исследование профессора Донг Сунг Кима и его коллег, опубликованное 19 августа в журнале Nature Communications, дает критическое представление о морщинах не только на коже, но и в таких органах, как мозг и кишечник, где подобные структуры также играют важнейшую роль в регулировании клеточной активности и общей функции органов. Биологические морщины традиционно изучались на животных моделях, таких как плодовые мушки и мыши, из-за сложности их воспроизведения in vitro. Однако команда POSTECH преодолела это препятствие, разработав модель эпителиальной ткани, полностью состоящую из человеческих эпителиальных клеток и внеклеточного матрикса (ECM).
С помощью устройства, способного прикладывать сжимающие усилия, они воссоздали морщины in vitro, которые очень похожи на те, что наблюдаются в различных тканях человека, таких как кожа и кишечник. В ходе экспериментов команда исследователей обнаружила, что на процесс образования морщин сильно влияют такие факторы, как структура лежащей в основе ткани ECM и обезвоживание.
Результаты исследований показали, что сжимающие силы, приложенные к эпителиальному слою, приводят к механической нестабильности ECM, в результате чего образуются морщины. Дегидратация ECM дополнительно способствовала развитию морщин, что наблюдается при старении кожи. Это исследование представляет собой новую механобиологическую модель для понимания процесса образования морщин и имеет значительный потенциал для применения в регенеративной медицине, эмбриологии и даже косметике.
Профессор Донг Сунг Ким подчеркнул потенциальное влияние этого исследования, заявив: "Мы разработали платформу, которая может воспроизводить различные структуры морщин в живой ткани без необходимости проведения испытаний на животных". Эта технология не только обеспечивает более гуманную альтернативу традиционным испытаниям, но и позволяет в режиме реального времени получать изображения и точно наблюдать за процессами образования морщин, которые трудно зафиксировать привычными методами.
Данная научная работа может проложить путь к совершенствованию методов лечения старения кожи, улучшению технологий заживления ран и даже созданию искусственных органов. Такой прогресс сыграет важную роль в различных областях медицины, а его потенциальное коммерческое применение может варьироваться от средств против старения до регенеративных методов лечения.