Cómo el estímulo eléctrico asciende la cura de la herida

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Los científicos han sabido por décadas que el estímulo eléctrico asciende la cura de heridas crónicas, tales como úlceras diabéticas y las encentaduras, pero cómo suceso ha sido misterio-hasta que ahora.

El “estímulo eléctrico está ordenando las células para ascender la migración hacia el centro de la herida,” dijo la marca Messerli del profesor adjunto del departamento de universidad de estado de Dakota del Sur de la biología y de la microbiología en la universidad de ciencias naturales. Messerli y sus personas desarrollaron una herramienta que predice cómo suceso la migración y la alineación celulares. Esta investigación aparece en la aplicación de junio el gorrón de la biología teórica.

En la clínica, el estímulo eléctrico puede apresurar la cura de heridas crónicas, definido como daños a la piel que no curen en el plazo de 30 días, y se ha utilizado para tratar las heridas para las cuales han existido mientras un año, Messerli explicara. Además de heridas curativas, el estímulo eléctrico asciende la agregación de los injertos de piel, perfeccionando los resultados para las víctimas de la quemadura.

Sin embargo, no hay tratamiento estandardizado, Messerli observó:

Un paciente puede recorrer en una diversa clínica y conseguir un tratamiento totalmente diverso para la misma herida. No podemos estandardizar u optimizar tratamientos a menos que sepamos el estímulo eléctrico asciende el curar.”

Las heridas crónicas de la piel tienden a afligir a los pacientes mayores y diabéticos. El casi 15% de los beneficiarios de Seguro de enfermedad experimenta heridas crónicas, dando por resultado $28,1 estimado a $31,7 mil millones en costos de la atención sanitaria por año, según un estudio 2017 basado en un grupo de datos 2014 de Seguro de enfermedad. Pues más nacidos en el baby boom alcanzan edad del retiro, el número de pacientes y de los costos de la atención sanitaria continuará subir.

Además, el aprendizaje cómo la electricidad estimula de la herida que cura puede ofrecer algo del conocimiento necesario para crecer órganos. “Hiera la cura nos lleva a la ingeniería del tejido,” Messerli dijo. “Es como la construcción de una pared de ladrillo. Los ladrillos se deben alinear y espaciar cuidadosamente con el mortero para hacer estructural una pared de los sonidos. Semejantemente, las células se deben alinear y montar cuidadosamente para que un órgano humano funcione correctamente.”

El estudio fue soportado por el Eugene y el fondo de la beca de Millicent Bell en la ingeniería del tejido y el Ministerio de Agricultura de los E.E.U.U. el financiamiento de la escotilla a través de la estación agrícola del experimento de Dakota del Sur en SDSU. Un estudiante doctoral de SDSU y el un estudiante del capitán trabajaron en el proyecto.

Cómo el estímulo eléctrico cura heridas

El estímulo eléctrico se utiliza en la clínica para activar las neuronas, el músculo y las células de la endocrina, pero éstas son eléctricamente células excitables. No consideran a las células epiteliales eléctricamente excitables. Tan cómo pueden los campos eléctricos de un sentido de la célula epitelial que son más débiles que ésos usados para estimular las neuronas o las células musculares?”

Marque a Messerli, profesor adjunto, universidad de estado de Dakota del Sur

Los científicos saben que los campos eléctricos muy débiles polarizan las células y las hacen emigrar o crecer hacia uno de los polos eléctricos, él explicó. La “función del tejido y del órgano se basa en polaridad celular; necesitamos esta organización celular tener un órgano funcional.”

Los mamíferos, incluyendo seres humanos, tienen lo que llama Messerli “un campo eléctrico endógeno a través de la piel.” Cuando la piel está fragmentada, hay una perpendicular del campo eléctrico al filo de la herida, dirigiendo las células al centro de la herida. Sin embargo, este potencial eléctrico disminuye mientras que envejecemos.

“Un campo eléctrico débil hace las proteínas en la superficie de la célula emigrar a los polos eléctricos basados en su talla y carga,” él dijo. “El campo eléctrico a través de la membrana celular es mayor que millón de voltios por el contador; sin embargo, las células epidérmicas pueden detectar campos eléctricos ligeramente menos de 10 voltios por el contador, casi 100.000 veces más débil.”

Los investigadores utilizaron una combinación del modelado matemático, de la proyección de imagen de la fluorescencia y de herramientas de la bioinformática para desarrollar un modelo que predice cómo estas proteínas redistribuirán en la membrana de plasma. Los “cerca de 30% de las proteínas en el genoma humano están en la membrana de plasma, pero hasta este punto, más poco de 10 proteínas se han asociado a polaridad celular eléctricamente inducida,” Messerli dijo.

Después de rastrear la redistribución de una proteína sabida, los investigadores utilizaron el modelo para predecir cómo las proteínas, determinadas por otros grupos de investigación, se comportarían. “El modelo vino muy cerca a predecir los resultados de experimentos anteriores,” él dijo. La herramienta profética ayudará a investigadores a determinar las proteínas que son críticas a la polarización eléctrica de otros tipos de la célula y a optimizar la reparación de la herida usando el estímulo eléctrico.

Avance de piel a los órganos

Entendiendo cómo el estímulo eléctrico asciende la cura de la herida y la agregación del injerto de piel, los investigadores están desenredando cómo reconstruir tejidos y órganos. “Comenzamos con la piel, un órgano bidimensional,” Messerli dijo, “solamente la meta es eventual utilizar las propias células de los pacientes para construir los órganos tridimensionales que sus carrocerías no rechazarán.

“Nuestro trabajo ayuda a poner el asiento para las células polarizantes de cualquier tejido o órgano y a quitar el misterio detrás de terapias eléctricas. Apenas mientras que los ladrillos en una pared se ordenan cuidadosamente, debemos hacer lo mismo con las células al construir o reconstruyendo tejidos y órganos,” él concluyó.