Os Pesquisadores exploram os sinais celulares produzidos pelo corpo em resposta a ferimento traumático

Published on February 18, 2013 at 2:59 AM · No Comments

Quando se trata de curar as feridas terríveis da guerra, o sucesso pode articular-se no coágulo de primeiro sangue - esse que começa a formar no campo de batalha mesmo após um ferimento.

Os Pesquisadores que exploram o córrego complexo dos sinais celulares produzidos pelo corpo em resposta a um ferimento traumático acreditam que a resposta inicial - formação de um coágulo de sangue - pode controlar a cura subseqüente. Usando essa informação, estão desenvolvendo os matérias biológicos novos, incluindo as plaqueta de sangue artificial atadas com produtos químicos reguladores que poderiam ser incluídos em um dispositivo do injector o tamanho de um iPhone. Os Soldados feridos na acção poderiam usar o dispositivo para tratar-se, o sangramento de ajuda do controle, estabilizando o ferimento e ajustando o curso direito para curar.

A Formação de coágulos de sangue do “desenhista” das plaqueta artificiais seria provocada pelo mesmo factor que inicia os processos de coagulação naturais do corpo. Nos modelos animais, as plaqueta sintéticas reduziram o tempo de coagulação por aproximadamente 30 por cento, embora os materiais não foram testados ainda nos seres humanos.

“A ideia é ter nas tecnologias do campo de batalha que entregariam um matéria biológico capaz de encontrar onde o sangramento é de acontecimento e de aumento próprios processos de coagulação do corpo,” disseram o Ladrador de Thomas, um professor adjunto no Wallace H. Relha Departamento da Engenharia Biomedicável na Tecnologia de Geórgia e na Universidade de Emory. “Simultaneamente, o material ajudaria a instruir a bioquímica e a biofísica da estrutura do coágulo que governaria a cura subseqüente.”

O Ladrador é programado apresentar a informação na pesquisa Sexta-feira 15 de Fevereiro em uma instrução na reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS). A pesquisa foi patrocinada na parte pelos Institutos de Saúde Nacionais (NIH), pelo Departamento de Defesa dos E.U. através do Centro para Tecnologia Biológica Avançada para o Survivability do Soldado na Tecnologia de Geórgia, e por uma bolsa de estudo pos-doctoral da Associação Americana do Coração a Ashley Brown, um companheiro pos-doctoral que trabalha sobre o projecto.

Após um ferimento, a necessidade a mais crítica é parar o sangramento. Mas como os ferimentos traumáticos curam, produzem frequentemente significativo scarring isso são difíceis de tratar. Os pesquisadores da Tecnologia de Geórgia estão trabalhando em ambos os lados do problema, desenvolvendo as técnicas da sinalização da pilha que podem dirigir fora a formação de cicatrizes - assim como de técnicas para endereçar a fibrose que é frequentemente o resultado a longo prazo. Além da parada de ajuda o sangramento, as plaqueta sintéticas entregaria os produtos químicos reguladores projetados impedir scarring.

“O coágulo de sangue termina realmente acima a direcção como o processo de cicatrização esbaforido inteiro está indo ocorrer,” de Ladrador disse. “A matriz inicial do coágulo instrui os comportamentos celulares muito específicos que têm conseqüências para a onda seguinte das pilhas que entra fazer os trabalhos específicos, que têm conseqüências para a onda seguinte das pilhas. Se nós podemos alterar esse coágulo inicial, pode transformar-se a matriz tridimensional necessário para construir o tecido regenerado ou reparado.”

As plaqueta sintéticas, feitas das estruturas minúsculas conhecidas como hydrogels, poderiam ser injectadas na circulação sanguínea onde circulariam até ativado por próprios processos de coagulação do corpo. Uma Vez Que ativadas, as partículas - que são aproximadamente um mícron no diâmetro - deformariam, convertendo a um filme fino que ajudasse feridas do selo. Para desenvolver estes hydrogels, o Ladrador está colaborando com o Andrew Lyon, um professor na Escola da Tecnologia de Geórgia da Química e da Bioquímica.

A circulação sanguínea contem as proteínas conhecidas como o fibrinogénio que são os precursores para a fibrina, o polímero que fornece a estrutura básica para coágulos de sangue naturais. Quando recebem os sinais direitos de uma proteína chamada thrombin, estes precursores polimerizam no local do sangramento. Para impedir a activação sem intenção de suas plaqueta sintéticas, os pesquisadores usam o mesmo disparador.

Os pesquisadores seguiram um processo conhecido como a evolução molecular para desenvolver um anticorpo que poderia ser anexado aos hydrogels para fazer com que seu formulário mude quando encontram a fibrina thrombin-ativada. O anticorpo resultante tem a afinidade alta para o formulário polimerizado da fibrina e a baixa afinidade para o precursor.

“Nós soubemos que a molécula que nós quisemos e nós conhecemos os domínios que eram críticos para o reconhecimento,” Ladrador disse. “O conceito de projecto preliminar era a capacidade para reconhecer um activo, formando o coágulo do precursor solúvel, inactivo.”

As plaqueta artificiais têm sido testadas até agora nos ratos, e separada usando-se in vitro simulou sistemas endothelial no laboratório do Lam de Wilbur, um professor adjunto na Universidade de Emory em Atlanta. Embora o trabalho é longe de um dispositivo que poderia ser usado no campo de batalha, Ladrador prevê transitioning a pesquisa a uma empresa startup que desenvolve a tecnologia para melhorar o survivability para soldados feridos.

“Você poderia tê-lo literalmente no bolso de todo o soldado, que poderia o estalar para fora quando necessário,” Ladrador explicado. “Porque a agulha é prolongada, você quebraria o pacote de partículas liofilizadas. O dispositivo seria colocado então no abdômen, onde as partículas seriam injectadas na circulação sanguínea. Circularam inactivo até que encontraram a iniciação da coagulação.”

Uma Vez Que o sangramento foi parado, os cytokines e os compostos anti-inflamatórios dentro do coágulo do “desenhista” poderiam ajudar a determinar o fenótipo que deve ser adotado por pilhas curas e regular seu comportamento. Isso ajustaria a fase para o processo de cicatrização subseqüente.

Para ajudar os soldados já que sofrem dos efeitos da fibrose - a contracção do tecido assustado - os pesquisadores estão desenvolvendo um polímero a que um peptide natural é anexado. As ajudas do peptide regulam o processo do reparo que produz cicatrizes e poderia finalmente ajudar a reduzir ou inverter os efeitos da fibrose. A técnica inverteu os efeitos da fibrose pulmonaa em um modelo animal.

Embora a pesquisa centra-se sobre as necessidades dos soldados feridos no campo de batalha, muitos das tecnologias poderia finalmente encontrar o uso civil. Porque as plaqueta artificiais activariam somente quando o encontro thrombin-activou a fibrina, poderiam ser usadas pelos técnicos médicos da emergência que tratam os pacientes em que o sangramento interno é suspeitado, Ladrador disse.

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