I ricercatori del Dipartimento di Fisica del King's College di Londra hanno scoperto che le fibrille di collagene possono sopportare una quantità di sforzo significativamente maggiore di quanto si pensasse in precedenza, ampliando la nostra comprensione della meccanica dei tessuti.

Le fibrille di collagene sono "corde" microscopiche che tengono insieme i tessuti umani e animali, senza i quali tessuti come pelle e tendini cadrebbero a pezzi, e l'osso diventerebbe estremamente fragile. Fino ad ora, le fibrille di collagene erano state percepite come quasi inestensibili, comportandosi più come cavi d'acciaio che come corde elastiche.

Utilizzando un nuovo metodo in cui le fibrille vengono depositate su un foglio flessibile e quindi sondate mediante microscopia a forza atomica, dottorato di ricerca la studentessa Emilie Gachon ha scoperto che le fibrille di collagene possono essere facilmente tirate fino al 25% senza rompersi o, infatti, mostrando alcun segno di danneggiamento. Ha anche osservato che le fibrille diventano più rigide quando vengono tirate per la prima volta, ma poi di nuovo più morbido quando viene tirato ulteriormente. Questo peculiare comportamento meccanico potrebbe essere spiegato dalla struttura interna delle fibrille, che è simile a quelli trovati in materiali simili alla gomma.

Dott. Patrick Mesquida, investigatore principale, ha commentato:"Capire cosa governa il comportamento meccanico è importante perché sappiamo che è probabile che cambi durante la malattia o l'invecchiamento. Poiché le cellule dei tessuti dipendono dal collagene per funzionare in un certo modo, eventuali modifiche meccaniche possono danneggiare ulteriormente le cellule, portando a malfunzionamenti come una scarsa guarigione delle ferite e una maggiore diffusione del cancro. Di conseguenza, ulteriori ricerche si concentreranno su cosa succede quando le fibrille vengono tese e rilasciate molte volte, che è più vicino a ciò che accade naturalmente nei tessuti umani o animali".

Sull'impatto di questa ricerca sugli sviluppi futuri nel campo, Emilie ha inoltre commentato:"Il collagene viene sempre più utilizzato dagli ingegneri dei tessuti come impalcatura per le cellule nella speranza di poter un giorno far crescere i tessuti al di fuori del corpo umano. Le proprietà scoperte nel nostro lavoro potrebbero aiutare gli ingegneri a mettere a punto le proprietà di questi scaffold per promuovere comportamenti cellulari specifici. sappiamo che le fibrille di collagene sono altamente reticolate in alcune malattie come il diabete. I nostri dati mostrano che livelli anormali di reticolazione determinano un diverso comportamento meccanico delle fibrille di collagene. Il monitoraggio della meccanica delle fibrille di collagene per rilevare quantità anomale di reticolazione potrebbe essere un modo per rilevare il diabete in fase iniziale".