Die landläufige Meinung besagt, dass ein zu langer Aufenthalt in der Sonne die Haut mit der Zeit härter machen kann. Denken Sie an den „ledrigen“ Teint von Landwirten, Straßenarbeitern und anderen, die viele Stunden im Freien arbeiten, oder an jemanden, der zu viel Zeit in Solarien verbringt.
Überraschenderweise wurde jedoch bisher nur sehr wenig erforscht, um zu erklären, warum dies auf biologischer Ebene geschieht.
Eine Studie von Forschern der Binghamton University, die kürzlich in der veröffentlicht wurde Zeitschrift für das mechanische Verhalten biomedizinischer Materialienuntersucht, 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 zusammenhält.
Die Forschung am Department of Biomedical Engineering des Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science wird von Ph.D. geleitet. Student Abraham Ittycheri, Zachary Lipsky, Ph.D., Assistenzprofessorin Tracy Hookway und außerordentlicher Professor Guy German.
Die neue Studie baut darauf auf bisherige Forschung von German und Lipsky, die sich auf das äußere Stratum corneum, die oberste Hautschicht, konzentrierten. Diesmal verglich das Binghamton-Team Hautproben voller Haut vor und nach unterschiedlicher UV-Exposition.
„Eine Möglichkeit, die Materialeigenschaften der Haut zu charakterisieren, besteht darin, sie einem mechanischen Dehnungstest zu unterziehen“, sagte Ittycheri. „Wenn es sich sehr leicht dehnen lässt, ist es relativ nachgiebig, aber wenn es viel schwieriger zu dehnen ist, kann man es als viel steifer bezeichnen. Mein Experiment bestand darin, die isolierten Auswirkungen von UV-Licht zu sehen und es mit einem Szenario zu vergleichen, in dem a Die Haut ist keinem UV-Licht ausgesetzt.“
Die Forscher fanden heraus, dass die Kollagenfasern in der Haut dichter zusammengepackt wurden, je mehr UV-Strahlung sie absorbierte, was zu größerer Steifheit und schwerer zu brechendem Gewebe führte. German sieht Zusammenhänge mit der Vernetzungstheorie des Alterns, die besagt, dass die Anhäufung unerwünschter molekularer Bindungen im Laufe der Zeit zu zellulärer Dysfunktion führen kann.
„Wir wollen hier keinen Angstfaktor einbauen und sagen: ‚Geh nicht in die Sonne‘“, sagte er. „Aber längere Zeit unter UV-Licht kann Ihre Haut härter machen und zu einem höheren Risiko für krebserregende Probleme führen.“
Hookway, die Anfang des Jahres für ihre Forschung zu Herzzellen mit dem CAREER Award der National Science Foundation ausgezeichnet wurde, sieht Ähnlichkeiten in der Art und Weise, wie Herz- und Hautzellen mit Schäden umgehen, auch wenn 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 es zu einer Schwächung kommt, 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 – man bildet eine Narbe und …“ Dein Herz wird nicht mehr 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 und kann später möglicherweise zu anderen medizinischen Problemen führen. Das Herausfinden der Mechanismen, wie das alles geschieht, könnte es künftigen Ärzten ermöglichen, die Reaktionen in eine gesündere Richtung zu lenken.
Im Anschluss an diese Recherche sind bereits weitere Kooperationen zwischen Ittycheri, German und Hookway in Arbeit. Unsere Haut ist das größte Organ des Körpers und die erste Schutzlinie gegen Mikroben und andere Angriffe von außen. Daher sind Möglichkeiten, sie zu erhalten und sogar zu stärken, eindeutig von Vorteil.
„Jede Störung des normalen Hautprozesses ist äußerst gefährlich und schädlich für unseren gesamten Lebensstil“, sagte Ittycheri. „Dabei geht es noch nicht einmal um die kosmetische Seite der Dinge, bei der die Wahrnehmung einer Person über sich selbst infrage gestellt werden kann, wenn ihre Haut nicht gut aussieht.“
Mehr Informationen:
Abraham Ittycheri et al., Ultraviolettes Licht induziert mechanische und strukturelle Veränderungen in der menschlichen Haut voller Dicke. Zeitschrift für das mechanische Verhalten biomedizinischer Materialien (2023). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2023.105880