Con l’invecchiamento, la cute umana è sottoposta a profonde alterazioni delle sue proprietà biomeccaniche e più precisamente, ad una perdita di elasticità che ne causa il cedimento. Le fibre elastiche dermiche rappresentano la prima componente a supporto del tessuto e della sua resilienza. Con il passare del tempo, tuttavia, si assiste ad un declino della loro funzionalità e struttura; per questo esse costituiscono il target primario nell’ambito delle strategie volte a combattere l’invecchiamento. Gli attuali sostituti dermici bioingegnerizzati 3D, facilmente reperibili sul mercato, presentano ancora numerose lacune ai fini dello studio dell’elasticità cutanea. Essi contengono di fatto, matrici esogene e artificiali che influenzano la misurazione delle proprietà biomeccaniche nel tessuto ricostruito. Vi è dunque la necessità di sviluppare modelli avanzati per studiare la struttura meccanica di un tessuto come la cute umana.
Microtessuti 3D privi di impalcatura, sono stati sviluppati nei laboratori Gattefossé per replicare in vitro, il tessuto elastico, responsabile delle proprietà elastiche intrinseche del derma. Per valutare accuratamente l’elasticità di tali microtessuti cutanei, Gattefossé ha scelto l’expertise di BioMeca nel campo della valutazione analitica innovativa grazie a tecnologie all’avanguardia.
“La caratterizzazione dei modelli biologici rappresenta oggi una sfida per la valutazione di nuove formule o ingredienti attivi che mirano a ripristinare o mantenere l’integrità cutanea. BioMeca offre tecnologie all’avanguardia in grado di apportare nuovi approfondimenti nella biologia. La microscopia SHG (Second Generation Harmonic) evidenzia la rete di fibre, mentre la microscopia a forza atomica mette in evidenza la rigidità del tessuto sia a livello di diagnostica per immagini che manipolando meccanicamente le strutture biologiche similmente alle condizioni fisiologiche nel corso del tempo. Con la misurazione meccanica topografica, la quantificazione nanomeccanica quantitativa e la caratterizzazione del tessuto, l’esperienza di BioMeca costituisce la chiave per indagare le proprietà elastiche dei modelli cutanei e apre una nuova strada nel campo della cura della pelle” ha sottolineato il co-fondatore di BioMeca, Julien Chlasta.
Gli sferoidi senza impalcatura 3D beneficiano della capacità delle cellule di secernere la loro matrice extracellulare per ricreare il loro microambiente. Questa tecnologia ha consentito a Gattefossé di produrre in vitro centinaia di microtessuti 3D in pochi giorni, utilizzando soltanto fibroblasti dermici aggregati in piastre ad affinità ultra bassa.
Il modulo di elasticità di Young è stato poi misurato con microscopio a forza atomica (Atomic Force Microscopy – AFM) e le fibre elastiche sono state visualizzate mediante miscroscopia Second Harmonic Generation (SHG). Gattefossé e BioMeca hanno così dimostrato che il microtessuto sferoide 3D è un modello importante ed affidabile con una complessa organizzazione, che comprende una densa rete di fibra elastica matura, sufficientemente estesa per mimare la meccanica elastica del derma in vitro.
Questo approccio investigativo è stato presentato in occasione del 31esimo Congresso IFSCC di Yokohama a fine 2020.
“Grazie alla combinazione di due tecnologie all’avanguardia, ovvero la microscopia SGH e la microscopia AFM, siamo riusciti a correlare in modo accurato, sia la presenza che la quantità delle fibre elastiche con le proprietà elastiche dei microtessuti, evidenziando che le nuove fibre elastiche formate erano funzionali” ha dichiarato Nicolas Bechetoille, Skin Biology Research Manager presso Gattefossé.
Questo modello 3D avanzato è stato utilizzato con successo per la misurazione dell’efficacia di EleVastinTM il nuovo ingrediente attivo di Gattefossé, per contrastare la perdita di elasticità cutanea. Ulteriori notizie saranno divulgate ad aprile 2021.
