أظهرت دراسة حديثة أن الأشعة فوق البنفسجية تغير البنية الدقيقة لجلد الإنسان، وخاصة تأثيرها على الكولاجين، مما يجعل الجلد أقوى. توفر هذه الدراسة نظرة ثاقبة للأسباب البيولوجية التي تجعل جلد الناس يبدو "جلديًا" بعد التعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة.
من المعتقد عمومًا أن التعرض لأشعة الشمس على المدى الطويل سيؤدي في النهاية إلى تصلب الجلد. فكر في الجلد "الجلدي" للمزارعين وعمال الطرق وغيرهم ممن يعملون في الهواء الطلق لفترات طويلة من الزمن، أو الذين يترددون على غرفة التشمس أو الشاطئ في الصيف.
ومع ذلك، على الرغم من هذه الملاحظات، فإن القليل من الدراسات قد أوضحت بيولوجيًا سبب حدوث ذلك، حتى الآن.
نشر باحثون في جامعة بينجهامتون مؤخرًا دراسة في مجلة السلوك الميكانيكي للمواد الطبية الحيوية والتي استكشفت كيف تغير الأشعة فوق البنفسجية البنية المجهرية لجلد الإنسان. يتأثر الكولاجين بشكل خاص، وهو البروتين الليفي الذي يجمع الأنسجة والأوتار والغضاريف والعظام في جميع أنحاء الجسم.
وقال غاي جيرمان، الأستاذ المشارك في قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة بينجهامتون: "لا نريد إضافة عامل الخوف هنا" "عدم الخروج في الشمس". "لكن التعرض لفترات طويلة للأشعة فوق البنفسجية يؤدي إلى تصلب الجلد ويؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان."
قاد أبراهام إيتيشيري، طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الطبية الحيوية بكلية توماس ج. واتسون للهندسة والعلوم التطبيقية، وزاكاري ليبسكي 21 عامًا، الحاصل على دكتوراه، والأستاذ المساعد تريسي هوكواي، البحث بالتعاون مع جيرمان.
تعتمد الدراسة الجديدة على الأبحاث السابقة التي أجراها جيرمان وليبسكي، والتي ركزت على الطبقة القرنية، الطبقة العليا من الجلد. هذه المرة، قام فريق جامعة بينجهامتون بمقارنة عينات من الجلد بكامل سماكتها قبل وبعد مستويات مختلفة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
وقال إيتيشيري: "إحدى الطرق لتوصيف الخواص المادية للجلد هي إجراء اختبارات التمدد الميكانيكية على الجلد. إذا تمدد الجلد بسهولة، فهو متوافق نسبيًا، ولكن إذا كان تمدده أصعب بكثير، فيمكنك القول إنه أكثر صلابة". "تمثلت تجربتي في معرفة التأثيرات المنفصلة للأشعة فوق البنفسجية ومقارنتها بحالة لا يتعرض فيها الجلد للأشعة فوق البنفسجية."
ووجد الباحثون أنه عندما يمتص الجلد المزيد من الأشعة فوق البنفسجية، تصبح ألياف الكولاجين في الجلد أكثر إحكاما، مما يؤدي إلى زيادة التصلب ويجعل الأنسجة أكثر صعوبة في الكسر. ويعتقد الألمان أن هذا له علاقة بنظرية الشيخوخة المتشابكة، التي ترى أن تراكم الروابط الجزيئية السيئة مع مرور الوقت يؤدي إلى خلل وظيفي خلوي.
وتعتقد هوكواي، التي حصلت على جائزة CAREER من مؤسسة العلوم الوطنية في وقت سابق من هذا العام لعملها على خلايا القلب، أن هناك أوجه تشابه في الطريقة التي تتعامل بها خلايا القلب وخلايا الجلد مع الضرر، على الرغم من أن وظائفها مختلفة تمامًا.
وقالت: "أجسامنا لديها رد الفعل الطبيعي هذا عندما يعاني أي نسيج من نوع ما من الضرر، ومن المرجح أن يحدث هذا الضرر في الطبقة القرنية". "أولاً، عندما يكون هناك نوع من الضعف، يجب تعويضه ببقية الأنسجة، وإلا فسوف تصاب بفشل كارثي. ويحدث نفس الشيء للقلب عندما تصاب باحتشاء عضلة القلب - تصاب بالتندب، ولن يعمل قلبك بنفس الطريقة بعد الآن."
وأضافت أنه في بعض الأحيان تكون استجابة الجسم هي إبقائك على قيد الحياة، لكن هذه ليست بالضرورة نتيجة جيدة ويمكن أن تؤدي إلى مشاكل طبية أخرى في المستقبل. إن فهم كيفية حدوث ذلك يمكن أن يسمح لأطباء المستقبل بتوجيه الاستجابات في اتجاهات أكثر صحة.
بعد هذه الدراسة، هناك المزيد من التعاون بين إيتيتشيلي، وجيلمان، وهوكوفي قيد التنفيذ بالفعل. بشرتنا هي أكبر عضو في الجسم وخط الدفاع الأول ضد الكائنات الحية الدقيقة وغيرها من الاعتداءات الخارجية، لذلك من الواضح أنه من المفيد الحفاظ عليها وحتى تقويتها.
يقول إيتيشيري: "إن أي خلل في العمليات الطبيعية للبشرة يمكن أن يكون خطيرًا للغاية ومضرًا بأسلوب حياتنا العام". "وهذا لا يدخل حتى في الجانب الجمالي. فعندما لا تبدو بشرة شخص ما جيدة، فإن ذلك يتحدى تصوره عن نفسه."