Ученые разработали методику, которая способна предсказать появление морщин задолго до того, как они станут видны в зеркале. Международная группа исследователей из Университета Хиросимы нашла способ обнаруживать самые первые признаки старения на молекулярном уровне. Оказалось, что каркас нашей кожи начинает разрушаться еще до того, как волокна коллагена истончаются или рвутся.
Коллаген — это главный строительный материал нашего тела. Он образует сложную сеть, которая держит форму лица и дает коже прочность. Обычно врачи и косметологи оценивают состояние кожи по внешнему виду волокон: если они стали тонкими или порвались, значит, начались проблемы. Однако авторы нового исследования доказали, что такие изменения — это уже финал процесса, когда спасать ситуацию поздно.
Али Хайдер, один из авторов работы, привел наглядное сравнение. Представьте себе книгу. Обычные методы осмотра показывают нам только целые страницы — те самые «кирпичики» коллагена. Но новая технология позволяет заметить, что в тексте изменился порядок слов или смысл предложений, хотя сами страницы все еще выглядят идеально чистыми и целыми.
Чтобы заглянуть внутрь этой невидимой архитектуры, команда использовала сложнейшую технику. Они объединили мощную оптическую микроскопию со специальными методами анализа света — хироптической спектроскопией. В ход пошли даже лучи от синхротрона (огромного ускорителя частиц) и лазеры будущего — квантовые каскадные установки. Это позволило ученым составить карту, где видно не просто наличие белка, но и то, насколько правильно закручены его молекулы.
Результат поразил специалистов. Выяснилось, что объем самого вещества может оставаться прежним. Ткань сохраняет свою толщину и количество белка, но внутри него полностью рушится порядок. Структурная связь распадается, и каркас становится рыхлым, хотя внешне кусок кожи выглядит абсолютно нормально.
Кацуя Иноуэ, профессор института, поясняет главную мысль: мы привыкли смотреть на коллаген как на простую сетку нитей. На самом деле это сложная иерархия. Чтобы кожа работала как надо, важна не только толщина нити, но и то, как эти нити уложены друг относительно друга на микроуровне. Новые приборы позволяют поймать момент, когда этот скрытый беспорядок только начинается.
Зачем это нужно? Конечная цель ученых — создать единую систему оценки здоровья тканей. Если понимать, как именно разваливается эта «молекулярная архитектура», можно совершить прорыв в медицине. Врачи смогут оценивать, насколько хорошо заживают раны, не дожидаясь образования шрамов. Косметологи получат инструмент, который скажет: ваши кремы больше не помогут, пора стимулировать строительство новых «кирпичиков», пока здание не рухнуло. Исследование дает шанс остановить старение до того, как наступит необратимое разрушение внешнего вида.
Итоги исследования опубликованы в ACS Nano.
Изображение: разработано Мagnific.
