(PhysOrg.com)-Med hjälp av banbrytande mikroskopitekniker, forskare har fått insikt i hur mänskliga mumier kan vara extremt välbevarade i tusentals år. Ett team av forskare från Tyskland och Italien har undersökt hudprover från Europas äldsta naturliga mumie, de 5, 300-åriga "Iceman" som begravdes på en glaciär strax efter döden i Otzal-alperna mellan Italien och Österrike. Forskarna fann att den underliggande strukturen på mammans hud i stort sett är oförändrad jämfört med huden på en modern levande människa, sannolikt bibehåller sin skyddande funktion på grund av uttorkning.

När ismannen upptäcktes av turister 1991, den välbevarade kroppen ansågs först vara ett modernt lik. Efter att forskare insåg att kroppen var av en 45-årig man (möjligen en herde) som levde under kopparåldern, fortsatt forskning har avslöjat en mängd information om neolitisk kultur i regionen. Även om ismannen kunde ha dött av ett antal orsaker, undersökningar har visat att han dödades av en pilspets som trängde in i kroppen under vänster axelblad och orsakade allvarlig inre blödning. Han fick också knivhugg på höger hand och ett blåmärke i huvudet som möjligen berodde på ett slag mot huvudet.

Sedan ismännens upptäckt, undersökningar med optiska och skannande elektronmikroskop har visat att, medan epidermis (yttre hudlager) saknas, det återstående mumifierade hudkollagenet är extremt hållbart. Dock, den bakomliggande orsaken till hållbarheten är i stort sett oklar. I den aktuella studien, forskarna har undersökt tre hudprover från Iceman med atomkraftmikroskopi (AFM) och Raman-spektroskopi för att försöka förstå hur den mumifierade huden är så välbevarad. Dessa tekniker gjorde det möjligt för forskarna att undersöka hudkollagens nanostruktur och molekylstruktur.

I sina undersökningar, forskarna upptäckte att mammans hud och de senaste hudproven var väldigt lika. Bland deras resultat var att båda proverna innehöll de nanoskala periodiska bandmönstren som är karakteristiska för kollagenfibriller. Också, Raman -spektroskopianalysen visade att de gamla och senaste hudspektra var mycket lika, vilket indikerar att den molekylära strukturen i mammas hud var i stort sett oförändrad.

Dock, genom att genomföra AFM nanoindentationsexperiment, forskarna fann att den mumifierade huden hade en något högre Youngs modul, vilket betyder att den var något mindre elastisk och styvare än ny hud. Som forskarna förklarar, den mest troliga orsaken till denna ökade stabilitet hos det mumifierade kollagenet är uttorkning genom frystorkning. Dehydrering kan ha resulterat i tätare packade fibrilstrukturer, vilket leder till skapandet av ytterligare tvärbindningar mellan subfibrillerna. På det här sättet, den uttorkade huden kan behålla sin skyddande funktion och fortsätta att förhindra vävnadsnedbrytning.

”Det viktigaste fyndet i vår studie är att kollagen av typ I i ​​Icemanens mumifierade hud behöll sin struktur och därmed bibehöll sin skyddande funktion (mot yttre påverkan, som UV-bestrålning, frysa-tina skada, eller mikrobiologisk nedbrytning) som möjliggör kontinuerlig vävnadskonservering i 5300 år, ”Marek Janko, medförfattare från Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München och European Academy of Bolzano (EURAC), berättade för PhysOrg.com. "Men det täcker också viktiga aspekter av kollagenstruktur och analys av mekaniska egenskaper och ger viktig inblick i mekanistiska detaljer om mumifieringsprocessen, förlängning av tidigare arbete av Schweitzer, Lingham-Soliar, Williams, Hess och andra. ”

Övergripande, forskarnas fynd stöder teorin om att ismannen täcktes av snö och is omedelbart efter hans död, och - annat än för några upptinings- och frysningscykler - förblev sannolikt fryst under större delen av tiden fram till hans upptäckt. Resultaten kan också få konsekvenser på olika områden, som Robert Stark, medförfattare från LMU München, förklarade.

"Ofta, mumier är ett ovärderligt kulturarv eftersom de berättar mycket om liv och död i tidigare tider, Sa Stark. ”Det finns olika sätt att mumifiera ett lik. Exempel inkluderar förfaranden som används av de gamla egyptierna, metoderna som används för att bevara Rosalia Lombardo (anses vara en av de vackraste mumierna) eller ismannen. ”

"Sist men inte minst, ”Tillade Janko, "Vår upptäckt att uttorkning av kollagenet kan orsaka en ökning av kollagenfibrillasticiteten kan ha lämpliga tillämpningar vid kirurgi där kollagenvävnader med önskade mekaniska egenskaper behövs."

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, utsända, omskrivet eller omfördelat helt eller delvis utan uttryckligt skriftligt tillstånd från PhysOrg.com.