Pielea este formată din două straturi principale. Epiderma, stratul cel mai exterior, este alcătuită predominant din keratinocite, în timp ce dermul mai profund conţine vase de sânge, nervi şi proteine structurale precum colagenul, care conferă pielii rezistenţă şi textură. În mod tradiţional, se consideră că fibroblastele - celule specializate de susţinere din derm - joacă un rol-cheie în producerea colagenului.
La om, colagenul se formează înainte şi după naştere. S-a crezut că fibroblastele joacă un rol exclusiv în producţia de colagen în piele şi că că, în ceea ce priveşte keratinocitele, acestea nu contribuie la producţia de colagen. Afirmaţia „producţia de colagen în pielea umană este realizată de fibroblaste” a fost un acord tacit în domeniul cercetării pielii.
Cu toate acestea, într-un studiu revoluţionar publicat în volumul 16 din revista Nature Communications, oamenii de ştiinţă de la Universitatea Okayama, din Japonia, contestă această teorie de lungă durată.
Folosind pielea transparentă a axolotlului, un amfibian acvatic utilizat pe scară largă în cercetarea dermatologică, ei au descoperit un mecanism diferit de formare a colagenului dermic.
Cercetătorii au descoperit că, de fapt, keratinocitele produc fibre de colagen, în timp ce fibroblastele mai profunde modifică ulterior fibrele de colagen formate iniţial de keratinocite.
Pentru a urmări dezvoltarea colagenului, cercetătorii au examinat pielea de axolot (un tip de salamandră) în diferite stadii de creştere - 5 cm, 8 cm, 10 cm şi 12 cm lungime - folosind tehnici avansate de microscopie bazată pe fluorescenţă.
La 5 cm, pielea axolotului consta dintr-o epidermă cu keratinocite şi un strat subţire de colagen fără fibroblaste în dermă, pe care l-au numit stratum coniunctum.
Pe măsură ce axolotul-ul creştea, stratul de colagen se îngroşa şi abia mai târziu fibroblastele au început să migreze în el, formând în cele din urmă trei straturi dermice distincte sub epidermă: stratum baladachinum, stratum spongiosum şi stratum compactum.
Fiecare dintre aceste straturi avea o structură unică a colagenului, dintre care niciuna nu se potrivea cu modelul original al stratum coniunctum.
Deoarece colagenul era deja prezent înainte ca fibroblastele să înceapă să contribuie la formarea colagenului dermic, echipa a căutat sursa producţiei de colagen printr-o tehnică nouă de etichetare a colagenului care poate clarifica fibrele de colagen nou sintetizate.
Rezultatele au fost surprinzătoare: semnale fluorescente puternice au fost detectate în fibrele de colagen produse de keratinocite, nu de fibroblaste.
„Până acum, fibroblastele au fost considerate a fi principalii contribuitori la colagenul pielii. Toate eforturile din ştiinţa cosmetică şi cercetarea medicală a pielii s-au concentrat pe reglementarea fibroblastelo, dar studiul de faţă cere o schimbare a acestei mentalităţi. Am clarificat faptul că celulele keratinocite sunt responsabile în primul rând de formarea colagenului dermic”, explică Ayaka Ohashi, doctorandă la Şcoala superioară de mediu, viaţă, ştiinţe naturale şi tehnologie, de la Universitatea Okayama.
Investigaţii suplimentare au arătat că celulele keratinocite produc colagen într-un aranjament structurat, de tip reţea, pe suprafaţa lor inferioară. Ulterior, fibroblastele, care au o structură de tip plasă şi proiecţii asemănătoare degetelor, au migrat în acest strat de colagen, modificându-l şi consolidându-l.
Pentru a confirma că acest proces nu este unic la axolot, cercetătorii au examinat alte modele de vertebrate, inclusiv peşti zebră, embrioni de pui şi embrioni de mamifere (şoareci). Constatările lor au fost consecvente la toate speciile, sugerând că producţia de colagen determinată de keratinocite este un mecanism conservat din punct de vedere evolutiv.
Înţelegerea modului în care se formează colagenul înainte de naştere este esenţială pentru abordarea îmbătrânirii pielii şi dezvoltarea de noi tratamente pentru afecţiunile legate de colagen.
„Axoloţii pot menţine o textură şi un aspect bun ale pielii pentru o perioadă lungă de timp. Adică, au un fel de tinereţe eternă,” spune profesorul Akira Satoh de la Universitatea Okayama.
„Acest lucru s-ar putea datora faptului că ei continuă să producă colagen în keratinocite pentru o lungă perioadă de timp. Pe de altă parte, noi, oamenii, nu putem menţine producţia de colagen în keratinocite după naştere. Dacă putem clarifica mecanismul care permite keratinocitelor axoloţilor să producă colagen pe tot parcursul vieţii, am putea fi capabili să obţinem tinereţea veşnică, la fel ca ei”, clarifică cercetătorul.
Această descoperire remodelează cunoştinţele asupra biologiei pielii şi ar putea conduce la descoperiri în medicina regenerativă, vindecarea rănilor şi formulările cosmetice.
Produsele actuale de îngrijire a pielii vizează în principal activitatea fibroblastelor, dar este posibil ca tratamentele viitoare să trebuiască să se concentreze mai degrabă pe stimularea producţiei de colagen determinată de keratinocite.
Prin răsturnarea unei credinţe vechi de zeci de ani, această cercetare deschide calea către o nouă eră în ştiinţa îngrijirii pielii - o eră care ne-ar putea aduce mai aproape de menţinerea tinereţii şi a rezistenţei pielii pentru toată viaţa.
