El mecanismo propuesto por el cual la microdermabrasión ejerce estos efectos es a través de la remodelación de la dermis con la elaboración de colágeno nuevo y otros componentes de la matriz. Se ha demostrado que la microdermabrasión por cristales de óxido de aluminio activa una cascada de remodelación dérmica que involucra citoquinas, factores de transcripción y metaloproteinasas de la matriz, sin embargo, la estimulación de la síntesis de colágeno nuevo no se produce en todos los individuos.

Dermatólogos de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, investigaron los efectos de la remodelación cutánea en piel dañada mediante microdermabrasión libre de cristales. Se realizaron análisis bioquímicos de muestras de biopsia de piel humana tras el tratamiento de microdermabrasión en vivo en una muestra de 40 voluntarios adultos, entre 50 y 83 años, con los antebrazos clínicamente fotoenvejecidos. También se llevaron a cabo la reacción en cadena de la polimerasa, inmunohistoquímica y el test de ELISA para cuantificar los cambios inflamatorios, proliferativos y la remodelación de la cicatrización. El procolágeno tipo I y tipo III sirvió como principal marcador de resultado para la remodelación de la dermis.

La microdermabrasión indujo una respuesta de cicatrización de la herida caracterizada por un aumento rápido de la inducción de citoqueratina 16 y la activación del factor de transcripción AP-1 en la epidermis. La inflamación primaria se demostró por la inducción de citocinas inflamatorias, péptidos antimicrobiano y la infiltración de neutrófilos en la dermis. La activación de AP-1 fue seguida por degradación mediada por metaloproteinasas de la matriz extracelular. En consonancia con esta respuesta de curación de las heridas, se observó una significativa remodelación del componente dérmico de la piel, destacando la inducción de procolágeno tipo I y III y la producción de colágeno. La remodelación dérmica no se logró cuando la microdermabrasión fue realiza utilizando granos orgánicos.

En conclusión, la microdermabrasión con puntas de diamante induce una cascada de remodelación cutánea similar a la observada en la cicatrización de la herida incisional. La optimización de estos efectos moleculares probablemente es el resultado de un tratamiento más agresivo con piezas de mano más abrasivas.