Los Investigadores destapan las señales bioquímicas que accionan la generación de nuevos alvéolos del pulmón

Published on October 29, 2011 at 5:18 AM · No Comments

Los vasos sanguíneos de la demostración de los autores del Estudio utilizan la regeneración del pulmón y sus conclusión podrían potencialmente abierto la puerta a la terapia para los desordenes del pulmón

Los Investigadores en la Universidad Médica de Weill Cornell dicen que han tomado una medida importante hacia adelante en su búsqueda “giran” la regeneración del pulmón -- un avance que podría tratar efectivo a millones de gente que sufría de desordenes respiratorios.

En la aplicación del 28 de octubre la Célula del gorrón, el equipo de investigación señala que han destapado las señales bioquímicas en ratones que generación del disparador de nuevos alvéolos del pulmón, el numeroso, minúsculos, uva-como sacos dentro del pulmón donde ocurre el intercambio del oxígeno. Específicamente, las señales regeneradoras originan de las células endoteliales especializadas que forran el interior de los vasos sanguíneos en el pulmón.

Mientras Que se ha sabido de largo que los ratones pueden regenerar y desplegar la capacidad de un pulmón si el otro falta, este estudio ahora determina disparadores moleculares detrás de este proceso, y los investigadores creen que estas conclusión son relevantes a los seres humanos.

“Varios órganos humanos adultos tienen el potencial sobre daño de regenerar a un grado, y mientras que podemos fácilmente vigilan los caminos implicados en la regeneración de la médula del hígado y, es mucho más incómoda estudiar la regeneración de otros órganos adultos, tales como el pulmón y el corazón,” dice al principal investigador del estudio, el Dr. Shahin Rafii, que es el Arturo B. Belfer Profesor del Remedio Genético y del codirector del Instituto de la Célula Madre de Ansary en la Universidad Médica de Weill Cornell.

“Se especula, pero no se prueba, que no pueden los seres humanos tienen el potencial de regenerar sus alvéolos del pulmón hasta ellos más, debido a fumar, cáncer, o el otro daño crónico extenso,” dice al Dr. Rafii, que es también investigador en el Howard Hughes Medical Institute. “Nuestra esperanza es tomar estas conclusión en la clínica y considerar si podemos inducir la regeneración del pulmón en los pacientes que la necesitan, tal como ésos con la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD).”

“No hay terapia efectiva para los pacientes diagnosticados con COPD. De Acuerdo con este estudio, preveo un día en que los pacientes con COPD y otras enfermedades pulmonares crónicas pueden beneficiarse del tratamiento con los factores derivados de los vasos sanguíneos del pulmón que inducen la regeneración del pulmón,” declaran al Dr. Ronald G. Crystal, que es co-autor de este estudio y profesor del remedio pulmonar y genético en Weill Cornell.

El Dr. Rafii y sus investigadores había destapado previamente los factores de incremento que controlan la regeneración en la médula del hígado y, y en ambos casos, encontraron que las células endoteliales producen los factores de incremento inductivos dominantes, que definieron como “factores del angiocrine.” En el estudio actual del pulmón, descubrieron el mismo fenómeno -- células de ese vaso sanguíneo en la regeneración del salto-arranque de los pulmones de alvéolos. Los “vasos sanguíneos No son apenas la tubería sanitaria inerte que lleva sangre. Dan instrucciones activamente la regeneración del órgano,” dice al Dr. Rafii. “Éste es el encontrar crítico. Cada órgano utiliza diversos factores de incremento dentro de su sistema vascular local para ascender la regeneración.”

Para conducto este estudio, el Dr. BI-Senador Ding, un becario postdoctoral en laboratorio del Dr. Rafii y el primer autor de este papel, quitaron los pulmones izquierdos de ratones y estudiaron el proceso bioquímico de la regeneración subsiguiente del pulmón derecho restante. El trabajo pionero Anterior del Dr. Crystal había mostrado que cuando el pulmón izquierdo de ratones se quita, el pulmón derecho regenera por el 80 por ciento, reemplazando efectivo la mayor parte de los alvéolos perdidos. “Este proceso de la regeneración también restablece la función respiratoria fisiológica de los pulmones, que es mediada por la amplificación de las diversas células del progenitor y regeneración epiteliales de los sacos alveolares,” dice al Dr. Ding.

“Este fenómeno regenerador, sin embargo, ocurre solamente después de un trauma que reduzca precipitadamente Massachusetts del pulmón. Entonces los subconjuntos específicos de vasos sanguíneos en el pulmón restante reciben un mensaje para comenzar a los alvéolos del repopulate, y nuestro trabajo era encontrar esa señal,” dice al Dr. Daniel Nolan, científico mayor en este proyecto que desarrolló métodos para caracterizar las células del vaso sanguíneo del pulmón.

Los científicos encontraron que el retiro del pulmón izquierdo activa los receptores en las células endoteliales del pulmón que responden al factor de incremento endotelial vascular (VEGF) y al factor de incremento básico del fibroblasto (FGF-2). La Activación de estos receptores asciende la subida de otra proteína, matriz metalloproteinase-14 (MMP14). Los investigadores descubrieron que MMP14, release/versión factores de incremento epidérmicos (EGF), inicia la generación de nuevo tejido pulmonar.

Cuando los investigadores desactivaron los receptores de VEGF y de FGF-2 específicamente en las células endoteliales de los ratones, el pulmón derecho no regeneraría. El defecto en la regeneración del pulmón fue encontrado para ser debido a la falta de la generación MMP14 de los vasos sanguíneos. Notable, cuando estos ratones recibieron un trasplante endotelial de la célula de un ratón normal, la producción de MMP14 fue restablecida, accionando la regeneración de alvéolos funcionales.

“La recuperación de la función pulmonar y de los mecánicos del pulmón por el trasplante de las células endoteliales que estimulan la producción MMP14 puede tener valor para diseñar las terapias nuevas para los desordenes respiratorios,” dice al Dr. Stefan Worgall, que ayudó con los estudios funcionales del pulmón en este proyecto. “Este estudio también nos ayudará a entender los mecanismos para la reparación en los pulmones crecientes de niños y los niños,” él agrega. El Dr. Worgall es profesor adjunto de la pediatría y profesor adjunto genético del remedio y distinguido del pulmonology pediátrico.

El papel Dado de MMP14, el Dr. Rafii lo clasifica como señal crucial del “angiocrine” -- un factor de incremento específico endotelial del pulmón responsable de la regeneración alveolar. Las personas del Dr. Rafii también intentan revelar las señales del lanzamiento dando por resultado la activación de los vasos sanguíneos del pulmón. “Cambios en flujo de sangre local y fuerzas biomecánicas en el pulmón restante después de que el retiro del pulmón izquierdo podría ciertamente ser una de las señales de entrada del lanzamiento que inducen la activación endotelial,” dice al Dr. Sina Rabbany, que es autor co-mayor de este estudio y profesor de la bioingeniería en el profesor adjunto de la Universidad y del adjunto de Hofstra del remedio genético y de la bioingeniería en remedio en Weill Cornell.

Los investigadores determinarán después si MMP14 y otros factores hasta ahora desconocidos del angiocrine son responsables de la regeneración del pulmón en seres humanos así como ratones. “Creemos que el mismo proceso entra conectado en seres humanos, aunque no tengamos ninguna prueba directa todavía,” dice al Dr. Ding. Los autores del estudio teorizan que los pacientes con COPD (un desorden causado lo más a menudo posible por fumar crónico) tienen tanto daño a sus células endoteliales del pulmón que producen no más las señales inductivas apropiadas. “Conocemos los pulmones de los daños y perjuicios que fuman, pero los pulmones podemos continuar regenerar los alvéolos,” dice al Dr. Koji Shido, co-autor de este estudio. “Pero en cierta punta, el daño importante a las células endoteliales podía empeorar su capacidad de utilizar la regeneración del pulmón.”

“Quizás el repuesto de los factores del angiocrine, o el trasplante de las células endoteliales del pulmón normal derivadas de las células madres pluripotent, podría restablecer la regeneración del pulmón” especula el Dr. Zev Rosenwaks, que es el director del Ronald O. Perelman y del Centro de Claudia Cohen para el Remedio Reproductivo en Weill Cornell, y un co-autor de este estudio. “Actualmente, estamos generando a las células madres pluripotent derivadas de pacientes con desordenes pulmonares genéticos para determinar los caminos potenciales, que pueden aumentar final nuestra comprensión de cómo las células endoteliales del pulmón pueden mejorar la función pulmonar en estos pacientes.”

Fuente: Nuevo Hospital Presbiteriano de York/Centro Médico de Weill Cornell/Universidad Médica de Weill Cornell

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