Bioingenieure untersuchen den zellulären Abbau körpereigener Sonnenschäden an der Haut

BINGHAMTON, NY – Die gängige Meinung besagt, dass ein zu langer Aufenthalt in der Sonne Ihre Haut mit der Zeit härter machen kann. Denken Sie an den „harten“ Teint von Landwirten, Straßenarbeitern und anderen Menschen, die viele Stunden im Freien arbeiten, oder an jemanden, der im Sommer zu viel Zeit in Solarien oder am Strand verbringt.

Überraschenderweise gibt es jedoch bisher nur sehr wenige Untersuchungen darüber, warum dies auf biologischer Ebene geschieht.

Eine Studie von Forschern der Binghamton University wurde kürzlich im Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials veröffentlicht erforscht, wie ultraviolette Strahlung die Mikrostruktur der menschlichen Haut verändern kann. Besonders betroffen ist Kollagen, das faserige Protein, das Gewebe, Sehnen, Knorpel und Knochen in unserem Körper bindet.

„Wir wollen hier keinen Angstfaktor schaffen, indem wir sagen: ‚Geh nicht in die Sonne‘“, sagte der außerordentliche Professor für Biomedizintechnik an der Binghamton University. Deutscher Typ. „Aber längere Zeit unter UV-Licht kann Ihre Haut verhärten und zu einem höheren Risiko für krebserregende Probleme führen.“

Recherchieren Sie mit Deutsch unter Thomas J. Watson College für Ingenieurwissenschaften und angewandte WissenschaftenEs ist Abteilung für Biomedizinische Technik sind der Doktorand Abraham Ittycheri, Zachary Lipsky, PhD ’21 und Assistenzprofessor Tracy Hookway.

Die neue Studie basiert auf frühere Forschungen von German und Lipsky Eine konzentrierte sich auf das äußere Stratum corneum, die oberste Hautschicht. Diesmal verglich das Binghamton-Team Hautproben voller Haut vor und nach unterschiedlicher UV-Exposition.

„Eine Möglichkeit, die Materialeigenschaften der Haut zu charakterisieren, besteht darin, einen mechanischen Dehnungstest durchzuführen“, sagte Ittycheri. „Wenn es sich sehr leicht dehnen lässt, ist es relativ weich, aber wenn es viel schwerer zu dehnen ist, kann man es als viel steifer bezeichnen. Mein Experiment bestand darin, die isolierten Auswirkungen des UV-Lichts zu sehen und sie mit einem Szenario zu vergleichen, in dem die Haut ist.“ keinem UV-Licht ausgesetzt werden.“

Forscher fanden heraus, dass die Kollagenfasern in der Haut straffer wurden, je mehr UV-Strahlen sie absorbierte, was zu größerer Steifheit und schwerer zu brechendem Gewebe führte. German sieht Zusammenhänge mit der Cross-Linking-Theorie des Alterns, die besagt, dass der Aufbau unerwünschter molekularer Bindungen im Laufe der Zeit zu zellulärer Dysfunktion führen kann.

Hookway – wer hat gewonnen? einen CAREER-Award der National Science Foundation Anfang des Jahres für seine Forschung zu Herzzellen – sieht Ähnlichkeiten in der Art und Weise, wie Herz- und Hautzellen mit Schäden umgehen, obwohl sie sehr unterschiedliche Funktionen haben.

„Unser Körper reagiert in jedem Gewebe auf natürliche Weise auf eine Verletzung, die wahrscheinlich im Stratum Corneum auftritt“, sagte sie. „Erstens muss überall dort, wo eine Schwächung auftritt, eine Kompensation durch einen anderen Teil des Gewebes erfolgen, sonst kommt es zu einem katastrophalen Versagen. Das Gleiche passiert im Herzen, wenn man einen Myokardinfarkt hat – es entsteht eine Narbe.“ und dein Herz wird nicht auf die gleiche Weise funktionieren.

Manchmal, fügte sie hinzu, hält die Reaktion des Körpers Sie am Leben, führt aber nicht unbedingt zu einem guten Ergebnis, was später zu anderen medizinischen Problemen führen kann. Das Verständnis der Mechanismen könnte es künftigen Ärzten ermöglichen, die Reaktionen in eine gesündere Richtung zu lenken.

Im Anschluss an diese Forschung laufen bereits weitere Kooperationen zwischen Ittycheri, German und Hookway. Unsere Haut ist das größte Organ des Körpers und die erste Schutzlinie gegen Keime und andere äußere Angriffe. Daher sind Möglichkeiten, sie zu erhalten und sogar zu stärken, eindeutig von Vorteil.

„Jede Art von Störung des normalen Hautprozesses ist äußerst gefährlich und schädlich für unsere allgemeine Lebensweise“, sagte Ittycheri. „Es geht nicht einmal um die kosmetische Seite der Dinge, bei der die Wahrnehmung einer Person über sich selbst in Frage gestellt werden kann, wenn ihre Haut nicht gut aussieht.“