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A microscopia dos CARROS revela indícios a dano do myelin

Os Pesquisadores descobriram que os íons do cálcio poderiam jogar um papel crucial na esclerose múltipla ativando as enzimas que degradam a bainha gorda que isola fibras de nervo.

Aprender exactamente como a bainha de myelin é degradada pôde permitir cientistas de determinar como parar o progresso da doença e dano reverso crescendo o myelin novo, disse Ji-Xin Cheng, um professor adjunto na Escola do Weldon de Universidade de Purdue da Engenharia Biomedicável e do Departamento de Química.

“Embora a esclerose múltipla foi estudada por muitos anos, ninguém conhece-o exactamente como a doença começa inicialmente,” disse. “O caminho não é claro.”

Os pesquisadores de Purdue usaram uma técnica de imagem lactente chamada coerente anti-Avivam Raman que dispersam, ou CARROS, para estudar como a bainha de myelin é degradada por uma molécula chamada lysophosphatidylcholine, sabido como o LPC. O LPC não causa a esclerose múltipla, mas é usado extensivamente na pesquisa do laboratório para estudar a deterioração do myelin, que isola fibras de nervo e as permite de conduzir correctamente impulsos na medula espinal, no cérebro e no sistema nervoso periférico durante todo o corpo.

Os resultados sugerem que o LPC cause a degradação da bainha permitindo um influxo de íons do cálcio no myelin. A concentração aumentada de íons do cálcio activa então duas enzimas - calpain e o phospholipase cytosolic A2 - que dividem proteínas e moléculas no myelin chamado lipidos.

“É possível que a mesma degradação do myelin das causas do caminho nos povos que sofrem dos ferimentos da esclerose múltipla e da medula espinal,” Cheng disse.

A pesquisa demonstra que a microscopia dos CARROS é uma ferramenta valiosa da pesquisa e poderia se transformar um método clínico futuro para diagnosticar a esclerose múltipla e para detectar dano à medula espinal do traumatismo do acidente, que igualmente faz com que o myelin degrade, disse.

Os resultados da Pesquisa são detalhados em um papel que aparece em linha este mês no Jornal da Pesquisa da Neurociência. O papel foi sido o autor pelo estudante doutoral Yan Fu de engenharia biomedicável e pelo investigador associado pos-doctoral Haifeng Wang; Terry B. Huff, um assistente de ensino graduado no Departamento de Química; Riyi Shi, um professor adjunto de ciências médicas básicas na Escola de Purdue da Medicina Veterinária e um professor adjunto da engenharia biomedicável; e Cheng.

“Os resultados deste estudo ajudar-nos-ão a identificar as etapas chaves na progressão do demyelination, que é uma indicação da esclerose múltipla,” disseram Shi, um pesquisador no Instituto de Purdue para Neurologia Aplicada e no Centro para a Pesquisa da Paralisia. “Esta informação igualmente facilitará o projecto das intervenções farmacêuticas que retardam ou mesmo invertem a revelação da doença debilitante.”

Os CARROS usados dos pesquisadores para estudar e tomar imagens do myelin saudável e doente. Os pesquisadores mostraram que uma enzima chamada o phospholipase cytosolic A2 contribui à degradação do myelin cortando fora de uma das duas caudas que compo as moléculas do lipido contidas no myelin. Eliminar uma das caudas transforma as moléculas do lipido no LPC, amplificando o efeito e mais adicional degradando o myelin.

A pesquisa foi realizada nos tecidos da medula espinal extraídos dos animais e nos nervos ciáticos de ratos vivos.

Os Resultados foram confirmados comparando resultados dos CARROS com as imagens do microscópio de elétron e as medidas dos impulsos elétricos no tecido da medula espinal que distinguem entre o myelin normal e doente.

A imagem lactente dos CARROS aproveita-se do facto de que as moléculas vibram em freqüências específicas. Em um microscópio dos CARROS, dois raios laser são sobrepor para produzir um único feixe que tem uma freqüência nova representar a diferença entre os dois feixes originais. Esta freqüência nova conduz então moléculas específicas para vibrar junto “na fase,” amplificando os sinais daquelas moléculas.

A pesquisa foi financiada pelo National Science Foundation e pelo Instituto Nacional da Imagem Lactente e da Tecnologia Biológica Biomedicáveis, com apoio do estado de Indiana e o Centro da Ciência Biológica de Bindley no Parque da Descoberta de Purdue.

O trabalho Futuro incluirá uma colaboração com os pesquisadores na Universidade Northwestern para estudar como regrow a bainha de myelin nos animais.

http://www.purdue.edu/