Les recherches sur la momie du glacier Iceman ont révélé comment, au niveau moléculaire, le processus de momification peut préserver la peau humaine pendant de longues périodes. Copyright de l'image :Musée d'archéologie du Tyrol du Sud/EURAC.
(PhysOrg.com) -- En utilisant des techniques de microscopie de pointe, les chercheurs ont compris comment les momies humaines peuvent être extrêmement bien conservées pendant des milliers d'années. Une équipe de scientifiques d'Allemagne et d'Italie a étudié des échantillons de peau de la plus ancienne momie naturelle d'Europe, le 5, "Iceman" de 300 ans qui a été enterré dans un glacier peu de temps après sa mort dans les Alpes d'Otzal entre l'Italie et l'Autriche. Les chercheurs ont découvert que la structure sous-jacente de la peau de la momie est en grande partie inchangée par rapport à la peau d'un être humain moderne, maintenir probablement sa fonction protectrice en raison de la déshydratation.
Lorsque l'Iceman a été découvert par des touristes en 1991, le corps bien conservé a d'abord été considéré comme un cadavre moderne. Après que les scientifiques se soient rendu compte que le corps était celui d'un homme de 45 ans (peut-être un berger) vivant à l'âge du cuivre, la poursuite des recherches a révélé une mine d'informations sur la culture néolithique dans la région. Bien que l'Iceman ait pu mourir de plusieurs causes, les examens ont suggéré qu'il a été tué par une pointe de flèche qui a pénétré son corps sous l'omoplate gauche et a provoqué une grave hémorragie interne. Il souffrait également d'un coup de couteau à la main droite et d'une ecchymose à la tête qui résultait peut-être d'un coup à la tête.
Depuis la découverte de l'homme de glace, des recherches utilisant des microscopes optiques et électroniques à balayage ont révélé que, tandis que l'épiderme (couche externe de la peau) est manquant, le collagène cutané momifié restant est extrêmement durable. Cependant, la raison sous-jacente de la durabilité est en grande partie peu claire. Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont étudié trois échantillons de peau de l'Iceman en utilisant la microscopie à force atomique (AFM) et la spectroscopie Raman pour essayer de comprendre comment la peau momifiée est si bien conservée. Ces techniques ont permis aux scientifiques d'étudier la nanostructure et la structure moléculaire du collagène cutané.
Dans leurs enquêtes, les chercheurs ont découvert que la peau de la momie et les échantillons de peau récents étaient très similaires. Parmi leurs découvertes, les deux échantillons présentaient les motifs de bandes périodiques à l'échelle nanométrique qui sont caractéristiques des fibrilles de collagène. Aussi, l'analyse par spectroscopie Raman a montré que les spectres cutanés anciens et récents étaient très similaires, indiquant que la structure moléculaire de la peau de la momie était en grande partie inchangée.
Cependant, en menant des expériences de nanoindentation AFM, les chercheurs ont découvert que la peau momifiée avait un module de Young légèrement plus élevé, ce qui signifie qu'elle était légèrement moins élastique et plus rigide que la peau récente. Comme l'expliquent les chercheurs, la cause la plus probable de cette stabilité accrue du collagène momifié est la déshydratation par lyophilisation. La déshydratation peut avoir entraîné des structures fibrillaires plus denses, conduisant à la création de liaisons croisées supplémentaires entre les sous-fibrilles. De cette façon, la peau déshydratée pourrait conserver sa fonction protectrice et continuer à empêcher la décomposition des tissus.
"La découverte la plus importante de notre étude est que le collagène de type I dans la peau momifiée de l'Iceman a conservé sa structure et a ainsi maintenu sa fonction protectrice (contre les influences extérieures, tels que l'irradiation UV, dégâts de gel-dégel, ou dégradation microbiologique) permettant une conservation continue des tissus pendant 5300 ans, » Marek Janko, coauteur de la Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) Munich et de l'Académie européenne de Bolzano (EURAC), dit PhysOrg.com. "Mais il couvre également des aspects importants de la structure du collagène et de l'analyse des propriétés mécaniques et donne un aperçu important des détails mécanistiques du processus de momification, prolongeant les travaux antérieurs de Schweitzer, Lingham-Soliar, Williams, Hess et d'autres.
Globalement, les découvertes des chercheurs soutiennent la théorie selon laquelle l'homme de glace était recouvert de neige et de glace immédiatement après sa mort, et - à l'exception de quelques cycles de décongélation et de recongélation - est probablement resté gelé la plupart du temps jusqu'à sa découverte. Les résultats pourraient également avoir des implications dans différents domaines, comme Robert Stark, co-auteur de LMU Munich, expliqué.
"Souvent, les momies sont un patrimoine culturel inestimable car elles nous en disent long sur la vie et la mort d'autrefois, " dit Stark. « Il existe différentes manières de momifier un cadavre. Les exemples incluent les procédures utilisées par les anciens Égyptiens, les méthodes utilisées pour conserver Rosalia Lombardo (considérée comme l'une des plus belles momies) ou l'Iceman.
"Enfin et surtout, " Janko a ajouté, "notre découverte que la déshydratation du collagène peut provoquer une augmentation de l'élasticité des fibrilles de collagène peut avoir des applications appropriées en chirurgie où des tissus de collagène avec les propriétés mécaniques souhaitées sont nécessaires."
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