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Le type de tension osmotique appelée de tension cellulaire est critique à la croissance des cellules et à la réaction immunitaire du fuselage contre l'infection

Les chercheurs à l'Université de Californie, École de Médecine de San Diego (UCSD) ont déterminé qu'un type particulier de tension osmotique appelée de tension cellulaire est d'importance critique pour la croissance des cellules et de la réaction immunitaire du fuselage contre l'infection.

Les découvertes peuvent avoir des implications pour des affections auto-immune, des rejets de greffe, et des traitements du cancer potentiels.

Publié dans l'édition en ligne des démarches de l'académie nationale des sciences (PNAS) la semaine du 5 juillet 2004, la recherche chez les souris a fourni la première épreuve qui un facteur spécifique de transcription, un gène qui agit en tant que contact « marche-arrêt », est essentiel pour la prolifération cellulaire normale dans des conditions de tension osmotique et est également nécessaire pour la réaction immunitaire du fuselage aux agents pathogènes de envahissement.

La tension osmotique se produit quand la concentration des molécules en solution en dehors de la cellule est différente que celle à l'intérieur de la cellule. Quand ceci se produit, des écoulements d'eau dans ou hors de la cellule par l'osmose, modifiant de ce fait l'environnement intracellulaire. La tension de Hyperosmotic fait diffuser l'eau hors de la cellule, ayant pour résultat le rétrécissement de cellules, qui peut mener à l'ADN et les dégâts de protéine, l'arrestation de cycle cellulaire, et éventuel la mort cellulaire. Les cellules compensent ou s'adaptent à la tension osmotique en activant une voie osmotique de réponse au stress qui est réglée par un facteur nucléaire appelé de gène de protéine obligatoire activée d'amplificateur des cellules de T 5 (NFAT5) /tonicity (TonEBP). Cette protéine de NFAT5/TonEBP est le seul facteur mammifère connu de transcription qui est activé par tension hyperosmotic.

Steffan N. Ho, M.D., Ph.D., un professeur adjoint d'UCSD de pathologie et auteur supérieur du papier dans PNAS, remarquable que les découvertes mettent en lumière des possibilités neuves dans le développement des médicaments aux maladies auto-immune, au rejet de greffe et au cancer de festin.

« Nous sommes en particulier excités au sujet des implications de nos découvertes à la biologie de cellule cancéreuse, » Ho a dit. « Le micro-environnement de tissu des tumeurs est seul parce que l'accroissement non réglementé des cellules malignes ne tient pas compte du développement normal du sang et des récipients de lymphe dans la tumeur, qui pourrait contribuer à la tension osmotique. Si la croissance des cellules cancéreuses dans le fuselage a besoin des moyens de s'adapter à la tension osmotique, cette voie de réponse au stress représenterait un objectif neuf passionnant pour l'identification du médicament anticancéreux. »

En décrivant la recherche de son équipe, Ho a dit qu'on l'a précédemment pensé que le rein était le seul tissu dans le fuselage qui était sujet à la tension osmotique. Le rein règle la combien eau et sel coûte dans notre sang utilisant un mécanisme ce des résultats dans les niveaux très élevés de la tension osmotique dans certains endroits du rein.

« Comme Immunologue, nous d'abord avons été plutôt déconcertés quand nous avons constaté qu'une protéine qui a été pensée pour aider des cellules du rein à s'adapter à la tension osmotique a été également exprimée en tissus du système immunitaire, » Ho avons dit. « Il n'y avait aucune preuve antérieure que des cellules du système immunitaire ou de n'importe quelle autre cellule en dehors du rein, d'ailleurs, ont été exposées à la tension osmotique significative dans le fuselage. »

Une des difficultés en étudiant les tensions que des cellules sont exposées à dans le fuselage est la tâche presque impossible de recréer exactement, dans le laboratoire, les complexités d'un tissu avec son seul micro-environnement car elle existe in vivo. Pour vérifier la tension osmotique, Ho l'équipe a produit des souris qui ont exprimé une forme défectueuse de la protéine de NFAT5/TonEBP, et a constaté que les souris ont eu une réaction immunitaire nuie ; leurs cellules ne pouvaient pas se développer une fois exposées à la tension osmotique.

« Nous pensons maintenant que le procédé même de la prolifération cellulaire dans un micro-environnement de tissu expose la cellule à la tension osmotique, » Ho avons dit. « Si la cellule ne peut pas s'adapter à cette tension osmotique, il ne pourra pas se développer. Le système immunitaire dépend particulièrement de cette réponse au stress osmotique parce qu'afin de surmonter avec succès l'infection par des virus ou des bactéries, les cellules du système immunitaire doivent proliférer très rapidement. »

Les études ont été supportées par une concession des instituts de la santé nationaux, avec les moyens partagés d'installation de faisceau supportés par une concession de l'Institut national du cancer. En plus de Ho, les auteurs de l'article ont inclus le premier auteur William Y. Go, un stagiaire dans le programme de formation de scientifique médical d'UCSD M.D./Ph.D. ; et co-auteurs Xuebin Liu, M.D., Ph.D., Michelle A. Roti, B.A., et Forrest Liu, M.D.