Analisi strutturale del tessuto umano

Sfondo La pelle è un grande organo che partecipa a molti processi protettivi e omeostatici. Le funzioni della pelle possono essere grossolanamente suddivise in sistemiche e locali; entrambi sono correlati ma le relazioni sono poco comprese e studiarle richiede un approccio multiscala. In particolare, per le risposte locali che sono mediate dall'attivazione di vie proteolitiche e di segnalazione come la coagulazione e l'infiammazione, la scala rilevante corrisponde rispettivamente alle dimensioni micrometriche e nanometriche delle cellule e delle macromolecole. Ci sono pochissime informazioni sulle caratteristiche fisico-chimiche della pelle a queste scale.

Obiettivo I ricercatori si propongono di analizzare campioni di pelle umana fresca utilizzando diverse tecnologie aggiornate per ottenere parametri sulla distribuzione meccanica, biochimica e strutturale dei principali componenti dell'unità capillare-tessuto.

Ipotesi/Razionale La nostra ipotesi di lavoro è che sia i componenti strutturali del derma, come i glicosaminoglicani, sia i principali mediatori delle vie omeostatiche, come il fattore tissutale procoagulante, non siano distribuiti uniformemente lungo piani paralleli. I ricercatori ipotizzano inoltre che i modelli di distribuzione determinino differenze funzionali e meccaniche lungo gli strati dermici.

Metodi Utilizzando un dermatomo, la pelle umana sarà sezionata lungo piani paralleli all'epidermide in diversi strati ciascuno di circa 0,0012 mm spesso. Gli strati saranno analizzati rispetto alla composizione delle proteine ​​diffusibili e dei glicosaminoglicani; sottoposto a scansione MRI e AFM ad alta risoluzione; e valutato per la velocità di rigonfiamento e la pressione di rigonfiamento all'equilibrio.

Significato Questo studio fornirà nuove informazioni sulle caratteristiche dei materiali e sulla struttura funzionale della pelle umana a risoluzioni rilevanti per i processi macromolecolari e cellulari che mediano le risposte locali alle lesioni e mantengono i meccanismi omeostatici locali. I dati saranno ulteriormente elaborati per ottenere parametri realistici necessari per sviluppare modelli predittivi dell'unità di tessuto capillare cutaneo. Questi modelli porteranno a una nuova e più profonda comprensione della fisiologia e della patologia della pelle e aiuteranno nella scoperta e nella sperimentazione di nuovi approcci preventivi e terapeutici mirati alle disfunzioni dell'equilibrio omeostatico locale nella pelle. Potenzialmente, sfruttando la versatilità delle simulazioni matematiche nel modello della pelle, i risultati saranno applicabili anche ad altri organi tissutali.