İnsan Kırışıklıklarının Gizemi: Bilim İnsanları Gizli Mekanizmaları Açıkladı…
Bir POSTECH araştırma ekibi, biyolojik kırışıklıkları in vitro yeniden oluşturarak ECM dehidratasyonunun ve sıkıştırma kuvvetlerinin kırışıklık oluşumunda önemli olduğunu ortaya koydu. Bu platform, gerçek zamanlı görüntüleme ve biyomedikal ve kozmetik araştırmalarda geniş uygulamalar sunuyor.
POSTECH Makine Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Dong Sung Kim, Profesör Anna Lee ve Dr. Jaeseung Youn liderliğindeki bir araştırma ekibi , biyolojik dokudaki kırışıklıkların yapısını in vitro olarak başarıyla kopyalayarak, bunların oluşumunu yönlendiren mekanizmalara ışık tuttu. Bulguları 19 Ağustos’ta Nature Communications dergisinde yayımlandı .
Kırışıklıklar sıklıkla cilt yaşlanmasıyla ilişkilendirilirken, beyin, mide ve bağırsaklar da dahil olmak üzere birçok organ ve doku da belirgin kırışıklık desenlerine sahiptir. Bu yapılar hücresel durumları ve farklılaşmayı düzenlemede önemli bir rol oynar ve her organın fizyolojik işlevlerine katkıda bulunur. Biyolojik dokuların nasıl katlandığını ve kırışıklıklar oluşturduğunu anlamak, kozmetik kaygıların ötesinde yaşayan organizmaların karmaşıklığını anlamak için hayati önem taşır. Bu bilgi, cilt yaşlanması, rejeneratif terapiler ve embriyoloji gibi alanlarda araştırmaları ilerletmek için merkezi olabilir.
Kırışıklık Oluşumu Araştırmalarındaki Zorluklar
Biyolojik kırışıklık yapılarının önemine rağmen, bu alandaki araştırmaların çoğu, in vitro kırışıklık oluşumunun kopyalanmasındaki sınırlamalar nedeniyle meyve sinekleri, fareler ve tavuklar gibi hayvan modellerine dayanmaktadır. Sonuç olarak, canlı dokuda kırışıklık oluşumunun ardındaki ayrıntılı süreçler büyük ölçüde bilinmemektedir.
Profesör Dong Sung Kim’in ekibi, yalnızca insan epitel hücreleri ve hücre dışı matristen (ECM) oluşan bir epitel doku modeli geliştirerek bu sınırlamayı ele aldı. Bu modeli hassas sıkıştırma kuvvetleri uygulayabilen bir cihazla birleştirerek, tipik olarak bağırsak, cilt ve diğer dokularda canlı olarak görülen kırışıklık yapılarını başarılı bir şekilde yeniden oluşturdular ve gözlemlediler. Bu atılım, ilk kez, hem güçlü bir sıkıştırma kuvvetinin neden olduğu tek bir derin kırışıklığın hiyerarşik deformasyonunu hem de daha hafif sıkıştırma altında çok sayıda küçük kırışıklığın oluşumunu kopyalamalarına olanak sağladı.
Kırışıklık Oluşumunda Önemli Faktörler
Ekip ayrıca, alttaki ECM’nin gözenekli yapısı, dehidratasyon ve epitel tabakasına uygulanan sıkıştırma kuvveti gibi faktörlerin kırışıklık oluşumu süreci için çok önemli olduğunu keşfetti. Deneyleri, epitel hücre tabakasını deforme eden sıkıştırma kuvvetlerinin ECM tabakasında mekanik dengesizliğe neden olduğunu ve bunun da kırışıklık oluşumuna yol açtığını ortaya koydu. Ek olarak, ECM tabakasının dehidratasyonunun kırışıklık oluşumu sürecinde önemli bir faktör olduğunu buldular. Bu gözlemler, alttaki doku tabakasının dehidratasyonunun kırışıklık gelişimine yol açtığı yaşlanan ciltte görülen etkilere yakından yansıdı ve kırışıklık oluşumunu anlamak için mekanobiyolojik bir model sağladı.
Profesör Dong Sung Kim, araştırmanın önemini şu sözlerle dile getirdi: “Hayvan testleri gerektirmeden canlı dokudaki çeşitli kırışıklık yapılarını kopyalayabilen bir platform geliştirdik.” Şunları ekledi: “Bu platform, geleneksel hayvan modellerinde yakalanması zor olan hücresel ve doku düzeyindeki kırışıklık oluşumunun gerçek zamanlı görüntülenmesini ve ayrıntılı gözlemlenmesini sağlıyor. Embriyoloji, biyomedikal mühendislik, kozmetik ve daha fazlası gibi alanlarda geniş kapsamlı uygulamalara sahip.”
