(PhysOrg.com) -- Met behulp van geavanceerde microscopietechnieken, onderzoekers hebben inzicht gekregen in hoe menselijke mummies duizenden jaren buitengewoon goed kunnen worden bewaard. Een team van wetenschappers uit Duitsland en Italië heeft huidmonsters onderzocht van de oudste natuurlijke mummie van Europa, de 5, De 300-jarige "Iceman" die kort na zijn dood in de Otzaler Alpen tussen Italië en Oostenrijk in een gletsjer werd begraven. De onderzoekers ontdekten dat de onderliggende structuur van de huid van de mummie grotendeels ongewijzigd is in vergelijking met de huid van een modern levend mens, waarschijnlijk zijn beschermende functie behouden als gevolg van uitdroging.

Toen de Iceman in 1991 door toeristen werd ontdekt, het goed bewaarde lichaam werd eerst beschouwd als een modern lijk. Nadat wetenschappers zich realiseerden dat het lichaam dat van een 45-jarige man (mogelijk een herder) was die in de kopertijd leefde, voortgezet onderzoek heeft een schat aan informatie over de neolithische cultuur in de regio onthuld. Hoewel de Iceman door een aantal oorzaken kan zijn gestorven, onderzoeken hebben gesuggereerd dat hij werd gedood door een pijlpunt die zijn lichaam onder het linkerschouderblad binnendrong en ernstige inwendige bloedingen veroorzaakte. Hij had ook steektrauma aan zijn rechterhand en een blauwe plek op het hoofd die mogelijk het gevolg was van een klap op het hoofd.

Sinds de ontdekking van de Iceman, onderzoeken met optische en scanning-elektronenmicroscopen hebben aangetoond dat, terwijl de epidermis (buitenste huidlaag) ontbreekt, het resterende gemummificeerde huidcollageen is extreem duurzaam. Echter, de onderliggende reden voor de duurzaamheid is grotendeels onduidelijk. In de huidige studie, de onderzoekers hebben drie huidmonsters van de Iceman onderzocht met behulp van atoomkrachtmicroscopie (AFM) en Raman-spectroscopie om te proberen te begrijpen hoe de gemummificeerde huid zo goed bewaard is gebleven. Met deze technieken konden de wetenschappers de nanostructuur en moleculaire structuur van het huidcollageen onderzoeken.

Bij hun onderzoeken de onderzoekers ontdekten dat de huid van de mummie en recente huidmonsters erg op elkaar leken. Een van hun bevindingen was dat beide monsters de periodieke bandpatronen op nanoschaal vertoonden die kenmerkend zijn voor collageenfibrillen. Ook, de Raman-spectroscopie-analyse toonde aan dat de oude en recente huidspectra erg op elkaar leken, wat aangeeft dat de moleculaire structuur van de huid van de mummie grotendeels onveranderd was.

Echter, door het uitvoeren van nano-indentatie-experimenten van de AFM, de onderzoekers ontdekten dat de gemummificeerde huid een iets hogere Young's modulus had, wat betekent dat het iets minder elastisch en stijver was dan de recente huid. Zoals de onderzoekers uitleggen, de meest waarschijnlijke oorzaak van deze verhoogde stabiliteit van het gemummificeerde collageen is uitdroging door vriesdrogen. Uitdroging kan hebben geleid tot dichter opeengepakte fibrilstructuren, wat leidt tot de creatie van extra cross-links tussen de subfibrillen. Op deze manier, de gedehydrateerde huid kan zijn beschermende functie behouden en weefselafbraak blijven voorkomen.

“De belangrijkste bevinding van onze studie is dat het type I collageen in de gemummificeerde huid van de Iceman zijn structuur behield en dus zijn beschermende functie behield (tegen invloeden van buitenaf, zoals UV-straling, vries-dooi schade, of microbiologische afbraak) waardoor continu weefselbehoud mogelijk is gedurende 5300 jaar, Marek Janko, co-auteur van de Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München en de European Academy of Bolzano (EURAC), vertelde PhysOrg.com. "Maar het behandelt ook belangrijke aspecten van de collageenstructuur en mechanische eigenschappenanalyse en geeft belangrijk inzicht in mechanistische details over het mummificatieproces, uitbreiding van eerder werk van Schweitzer, Lingham-Soliar, Willems, Hess en anderen.”

Algemeen, de bevindingen van de onderzoekers ondersteunen de theorie dat de Iceman onmiddellijk na zijn dood bedekt was met sneeuw en ijs, en - afgezien van enkele cycli van ontdooien en opnieuw invriezen - bleef hij waarschijnlijk het grootste deel van de tijd bevroren tot zijn ontdekking. De resultaten kunnen ook gevolgen hebben op verschillende gebieden, als Robert Stark, co-auteur van LMU München, uitgelegd.

"Vaak, mummies zijn van onschatbare waarde cultureel erfgoed omdat ze ons veel vertellen over leven en dood in vroegere tijden, ’ zei Stark. “Er zijn verschillende manieren om een ​​lijk te mummificeren. Voorbeelden zijn de procedures die door de oude Egyptenaren werden gebruikt, de methoden die werden gebruikt om Rosalia Lombardo (beschouwd als een van de mooiste mummies) of de Iceman te conserveren.”

"Tenslotte, ’ voegde Janko eraan toe, "Onze bevinding dat de uitdroging van het collageen een toename van de elasticiteit van collageenvezels kan veroorzaken, kan geschikte toepassingen hebben in chirurgie waar collageenweefsels met gewenste mechanische eigenschappen nodig zijn."

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitzending, geheel of gedeeltelijk herschreven of herverdeeld zonder de uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van PhysOrg.com.