La ricerca sulla mummia del ghiacciaio Iceman ha rivelato informazioni su come, a livello molecolare, il processo di mummificazione può preservare la pelle umana per lunghi periodi di tempo. Copyright immagine:Museo Archeologico dell'Alto Adige/EURAC.
(PhysOrg.com) -- Utilizzando tecniche di microscopia all'avanguardia, i ricercatori hanno acquisito informazioni su come le mummie umane possono essere conservate estremamente bene per migliaia di anni. Un team di scienziati tedeschi e italiani ha studiato campioni di pelle della mummia naturale più antica d'Europa, il 5, "Iceman" di 300 anni, sepolto in un ghiacciaio poco dopo la morte nelle Alpi Otzal tra Italia e Austria. I ricercatori hanno scoperto che la struttura sottostante della pelle della mummia è in gran parte inalterata rispetto alla pelle di un moderno essere umano vivente, probabilmente mantenendo la sua funzione protettiva a causa della disidratazione.
Quando l'Uomo venuto dal ghiaccio fu scoperto dai turisti nel 1991, il corpo ben conservato è stato inizialmente pensato per essere un cadavere moderno. Dopo che gli scienziati si sono resi conto che il corpo era quello di un uomo di 45 anni (forse un pastore) che viveva nell'età del rame, la continua ricerca ha rivelato una ricchezza di informazioni sulla cultura neolitica nella regione. Sebbene l'Uomo venuto dal ghiaccio possa essere morto per una serie di cause, gli esami hanno suggerito che è stato ucciso da una punta di freccia che è entrata nel suo corpo sotto la scapola sinistra e ha causato una grave emorragia interna. Aveva anche un trauma da arma da taglio alla mano destra e un livido alla testa che probabilmente derivava da un colpo alla testa.
Dalla scoperta dell'Uomo venuto dal ghiaccio, indagini effettuate con microscopi ottici ed elettronici a scansione hanno rivelato che, mentre manca l'epidermide (strato esterno della pelle), il restante collagene cutaneo mummificato è estremamente resistente. Però, la ragione alla base della durabilità è in gran parte poco chiara. Nello studio attuale, i ricercatori hanno studiato tre campioni di pelle dell'Uomo venuto dal ghiaccio usando la microscopia a forza atomica (AFM) e la spettroscopia Raman per cercare di capire come la pelle mummificata sia così ben conservata. Queste tecniche hanno permesso agli scienziati di studiare la nanostruttura e la struttura molecolare del collagene della pelle.
Nelle loro indagini, i ricercatori hanno scoperto che la pelle della mummia e i recenti campioni di pelle erano molto simili. Tra le loro scoperte c'era che entrambi i campioni presentavano i modelli di bande periodici su scala nanometrica che sono caratteristici delle fibrille di collagene. Anche, l'analisi della spettroscopia Raman ha mostrato che gli spettri cutanei antichi e recenti erano molto simili, indicando che la struttura molecolare della pelle della mummia era in gran parte invariata.
Però, conducendo esperimenti di nanoindentazione AFM, i ricercatori hanno scoperto che la pelle mummificata aveva un modulo di Young leggermente più alto, il che significa che era leggermente meno elastico e più rigido della pelle recente. Come spiegano i ricercatori, la causa più probabile di questa maggiore stabilità del collagene mummificato è la disidratazione per liofilizzazione. La disidratazione può aver provocato strutture di fibrille più dense, portando alla creazione di ulteriori legami incrociati tra le subfibrille. In questo modo, la pelle disidratata potrebbe mantenere la sua funzione protettiva e continuare a prevenire la decomposizione dei tessuti.
“La scoperta più importante del nostro studio è che il collagene di tipo I nella pelle mummificata dell'Uomo venuto dal ghiaccio ha mantenuto la sua struttura e quindi ha mantenuto la sua funzione protettiva (contro le influenze esterne, come l'irradiazione UV, danni da gelo e disgelo, o degradazione microbiologica) che consente la conservazione continua dei tessuti per 5300 anni, "Marek Janko, coautore della Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) di Monaco e dell'Accademia Europea di Bolzano (EURAC), detto a PhysOrg.com. "Ma copre anche aspetti importanti della struttura del collagene e dell'analisi delle proprietà meccaniche e fornisce importanti informazioni sui dettagli meccanicistici sul processo di mummificazione, estendendo il lavoro precedente di Schweitzer, Lingham-Soliar, Williams, Hess e altri.”
Globale, i risultati dei ricercatori supportano la teoria secondo cui l'Uomo venuto dal ghiaccio è stato coperto da neve e ghiaccio subito dopo la sua morte, e - a parte alcuni cicli di scongelamento e ricongelamento - probabilmente rimase congelato per la maggior parte del tempo fino alla sua scoperta. I risultati potrebbero anche avere implicazioni in diversi settori, nel ruolo di Robert Stark, coautore di LMU Monaco di Baviera, spiegato.
"Spesso, le mummie sono un patrimonio culturale inestimabile perché ci raccontano molto della vita e della morte nei tempi passati, "disse Stark. “Ci sono vari modi per mummificare un cadavere. Esempi includono le procedure utilizzate dagli antichi egizi, i metodi usati per conservare Rosalia Lombardo (considerata una delle mummie più belle) o l'Uomo venuto dal ghiaccio”.
"Ultimo, ma non per importanza, Janko ha aggiunto, "La nostra scoperta che la disidratazione del collagene può causare un aumento dell'elasticità delle fibrille di collagene può avere applicazioni adatte in chirurgia dove sono necessari tessuti di collagene con proprietà meccaniche desiderate".
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