Un gruppo di ricerca guidato da Dong Sung Kim, Anna Lee e Jaeseung Youn del Dipartimento di Ingegneria Meccanica del Postech ha scoperto i meccanismi alla base della formazione delle rughe, pubblicando i risultati sulla rivista ‘Nature Communications’ il 19 agosto. Le rughe non sono solo un segno di invecchiamento della pelle; anche altri organi, come cervello, stomaco e intestino, presentano modelli di rughe unici, essenziali per la differenziazione cellulare e le funzioni fisiologiche. Comprendere come le strutture biologiche si piegano per formare rughe è cruciale per approfondire la complessità degli organismi viventi e per la ricerca su invecchiamento della pelle, terapie rigenerative e embriologia.
Tradizionalmente, molte ricerche sulle rughe si sono concentrate su modelli animali, a causa delle difficoltà di replicare la formazione delle rughe in vitro. Questo ha lasciato in gran parte sconosciuti i dettagli dei processi coinvolti. Al fine di superare queste limitazioni, il team ha sviluppato un modello di tessuto epiteliale composto unicamente da cellule epiteliali umane e matrice extracellulare (Ecm). Utilizzando un dispositivo per applicare forze di compressione specifiche, sono stati in grado di ricreare e osservare le strutture delle rughe di vari tessuti, come intestino e pelle, in vitro.
Questa ricerca ha portato alla prima replica della deformazione di una ruga profonda e alla formazione di piccole rughe sotto compressione più leggera. Sono emersi fattori determinanti per la formazione delle rughe, come la struttura porosa della Ecm, la disidratazione e la forza di compressione. Gli esperimenti hanno rivelato che la compressione dello strato epiteliale provoca instabilità meccanica nella Ecm, portando alla formazione di rughe. La disidratazione della Ecm è risultata anch’essa fondamentale, evidenziando la similitudine con gli effetti dell’invecchiamento della pelle.
Kim ha sottolineato che la loro piattaforma consente di studiare le strutture di rughe nei tessuti senza bisogno di esperimenti su animali, permettendo un’osservazione dettagliata e in tempo reale della formazione delle rughe a livello cellulare e tissutale. Questa innovazione ha potenziali applicazioni in diversi campi, dall’embriologia all’ingegneria biomedica e cosmetica, aprendo nuove strade nella comprensione e nel trattamento delle rughe e dei processi biologici associati.
