Promjene u kolagenu kože mogu započeti mnogo prije nego što se na njegovim vlaknima pojave vidljiva oštećenja. Znanstvenici su otkrili da se njegova unutarnja molekularna organizacija može ozbiljno narušiti dok količina kolagena ostaje gotovo nepromijenjena, a njegova mreža naizgled očuvana.
Međunarodni tim predvođen istraživačima sa Sveučilišta u Hirošimi razvio je metodu kojom je moguće otkriti te vrlo rane promjene, piše ScienceDaily. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu ACS Nano.
Oštećenje koje se ne vidi na vlaknima
Kolagen je glavni strukturni protein kože, a njegova složena mreža pomaže tkivu da zadrži čvrstoću, fleksibilnost i otpornost na fizička opterećenja. Organiziran je na više razina: pojedinačne molekule povezuju se u veće strukture, a one zatim tvore vlakna koja podupiru kožu.
Uobičajene metode snimanja uglavnom prate upravo izgled te mreže pa mogu otkriti kad su vlakna postala tanja, raspala se ili izgubila međusobne veze. Problem je u tome što se takve promjene pojavljuju relativno kasno u procesu preoblikovanja tkiva.
Novo istraživanje pokazalo je da se nešto važno događa i prije toga. Kolagen može izgubiti svoj precizan unutarnji raspored dok njegova vlaknasta struktura još izgleda uglavnom nepromijenjeno.
Prvi autor studije Ali Haider to uspoređuje s knjigom: klasičnim metodama možemo vidjeti njezine „cigle“, dok nam mogu promaknuti promjene u načinu na koji su one posložene. Drugim riječima, mijenja se organizacija „riječi i rečenica“ prije nego što stranice postanu vidljivo oštećene.
Kako bi otkrili takve promjene, znanstvenici su kombinirali napredne optičke metode snimanja s kirooptičkom spektroskopijom, kojom se proučava način na koji molekule reagiraju na polariziranu svjetlost, što istraživačima omogućuje praćenje njihove kiralnosti, odnosno svojevrsne strukturne „lijeve“ ili „desne“ usmjerenosti.
Moguć put prema ranijem otkrivanju promjena
Kolagen ima precizno organiziranu kiralnost i na molekularnoj i na višim strukturnim razinama. Istraživači su u istom uzorku tkiva mogli usporediti njegovu količinu s očuvanošću te organizacije.
Rezultati su pokazali jasnu razliku: Uzorci su zadržali velik dio ukupne količine kolagena i površine koju zauzima, iako je njegova unutarnja organizacija već bila znatno narušena. Sama količina kolagena stoga nužno ne pruža potpunu sliku stanja tkiva.
Istraživači sad žele bolje povezati promjene na molekularnoj razini s organizacijom kolagena i većom arhitekturom tkiva, a takav bi pristup u budućnosti mogao pomoći u procjeni stanja tkiva prije nego što nastanu velika strukturna oštećenja.
Autori smatraju da bi njihova saznanja mogla pridonijeti i istraživanjima zacjeljivanja rana, medicinskih tretmana te razvoju biomaterijala koji oponašaju biološka tkiva ili s njima stupaju u interakciju.
Foto: Troy Tumbin/Pexels
