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Compreensão Nova em como envelhecer faz com que os ossos quebrados curem lentamente

Os Pesquisadores desembaraçaram detalhes cruciais de como envelhecer faz com que os ossos quebrados curem lentamente, ou de forma alguma, de acordo com os resultados do estudo publicados hoje no Jornal do Osso e da Pesquisa Mineral.

A equipa de investigação igualmente conduziu com sucesso testes pré-clínicos em uma classe nova potencial de tratamentos projetados “salvar” a capacidade cura perdida ao envelhecimento.

Nos piores casos, um atraso relativo à idade na cura mantem os dois lados de um osso fraturado nunca da reunião (não-união), saindo de muitos limitados às cadeiras de rodas, incapazes de andar independente ou viver. Das 5,6 milhão fracturas calculadas nos Estados Unidos todos os anos, entre cinco e dez por cento (até 560.000) curará lentamente ou incompleta. Os Pesquisadores souberam por 30 anos que envelhecer interfere com a fractura que cura, e se tem enchido nos detalhes desde que na Web complexa dos produtos bioquímicos, das células estaminais e dos genes que trazem aproximadamente a cura. O campo está alcançando agora o ponto onde as drogas projetadas precisão estão em fases diferentes das experimentações animais e humanas.

O estudo actual é focalizado no cyclooxygenase 2 (COX-2), uma enzima conhecida dos estudos do passado para conduzir células estaminais para diferenciar-se na cartilagem, que se amadurece então no osso. Os Pesquisadores na Universidade do Centro Médico de Rochester 20 anos há descobriram o gene nos seres humanos que é responsável para produzir a enzima COX-2 e revelou o papel da enzima em causar a inflamação, as drogas da razão como o analgésico Vioxx foi desenvolvido para fechar sua acção. Então aproximadamente sete anos há uma outra equipa de investigação aqui determinou que COX-2 igualmente joga um papel essencial na formação do osso durante o reparo esqueletal.

O estudo actual mostra pela primeira vez essa gota dos níveis COX-2 dramàtica com idade, e que a gota explica mais porque as células estaminais já não transformam na cartilagem como eficientemente, uma etapa adiantada na reacção em cadeia da cura. Quando um papel para COX-2 no reparo do osso tinha sido detalhado antes do estudo actual, as populações da pilha responsáveis para a fonte de COX-2 ao calo da fractura, a camada de pilhas da pre-cartilagem (ancestral da cartilagem) esse formulário primeiramente em torno de uma fractura para guiar a construção do osso, não tiveram. A equipe igualmente confirmou pela primeira vez que a capacidade cura perdida com idade pode ser salvada manipulando o caminho COX-2 com existência, drogas experimentais. O estudo era nos ratos, mas é especialmente relevante à medicina humana devido à similaridade entre o ser humano e o gene do rato COX-2, e porque os ratos do estudo foram projectados pelo Instituto Nacional no Envelhecimento, e inspirou diversas introspecções principais no envelhecimento que foram validadas nos seres humanos.

“O esqueleto perde a capacidade para reparar-se como nós envelhecemos,” disse Regis J.O'Keefe, M.D., Ph.D., presidente do Departamento da Ortopedia na Universidade do Centro Médico de Rochester e o autor correspondente do artigo. “Nossos resultados posicionam o caminho COX-2 como um de diversos sob a exploração com o objectivo comum da aceleração que cura em seres humanos do envelhecimento, e com o potencial vir junto nas terapias futuras da combinação.”

Girando Para Trás o Pulso De Disparo

No estudo actual, as taxas curas foram comparadas entre um grupo de ratos novos (7-9 semanas velho) e um grupo dos ratos velhos (52-56 semanas da idade), com a cura avaliada por estudos da imagem lactente e da expressão genética. Especificamente, o estudo actual encontrou que os ratos mais velhos experimentaram a fractura atrasada que curam, formação diminuída do osso e diminuiu o reabastecimento de vasos sanguíneos ao local cura em ratos do envelhecimento. A Expressão do gene que codifica para a produção do COX-2 foi reduzida por 75 por cento nas fracturas entre ratos envelhecidos e ratos novos durante a fase cura adiantada cinco dias após uma fractura. A expressão COX-2 nos ratos novos repicados no tempo exacto que as células estaminais mudavam na cartilagem dentro do calo da fractura de ratos novos, e foi reduzida durante esse período em uns ratos mais velhos.

Além, as experiências confirmaram que COX-2 está expressado primeiramente nos precursores adiantados da célula estaminal de cartilagem que também colagénio expresso, tipo II, alfa 1 (col2a1), o gene que codifica para a produção de uma parte fundamental de tipo colagénio de II nos ratos e nos seres humanos, a proteína fibrosa, estrutural que empresta a força ao osso. Os Pesquisadores observaram em ratos envelhecidos uma diminuição dramática também na expressão de outros genes conhecidos para contribuir também à formação do osso (por exemplo osteocalcin e tipo colagénio de X). Completamente os resultados sugerem que aquele na expressão genética dos animais do envelhecimento esteja alterado cedo no reparo da fractura com conseqüências para a cascata cura inteira.

Os Pesquisadores encontraram uma prova mais adicional que COX-2 é responsável para a perda de capacidade cura do osso com idade em que podia inverter o processo com uma droga conhecida para incentivar o efeito da sinalização COX-2. COX-2 catalisa a conversão de um ácido gordo ao prostaglandin E2 (PGE2), uma hormona com muitas funções no corpo animal segundo o tipo de pilha que interage com, da dilatação do vaso sanguíneo à implantação do embrião no ventre para desossar a cura. PGE2 é sabido para mandá-lo efectuar em pilhas reagindo com uma de quatro proteínas de receptor (EP1-EP4) na superfície das pilhas, incluindo as superfícies de células estaminais da medula, pilhas da cartilagem e osso-produzindo pilhas (osteoblasts). As pilhas Humanas enviam e recebem sinais que o interruptor em processos da vida através das proteínas do laborioso chamou os receptors que permitem mensagens de penetrar pilhas.

O trabalho Prévio em outros laboratórios tinha estabelecido que a capacidade de PGE2 para criar o crescimento novo do osso ocorre em particular com sua interacção com o receptor EP4. No estudo actual, a equipe mostrou que a cura atrasada da fractura observada em ratos envelhecidos poderia ser salvada com entrega local de uma droga experimental, CP-734432, que activa directamente o receptor EP4 no lugar do COX-2 faltante (um agonista EP4). A droga, desde que à equipe por Pfizer Inc., foi usada igualmente recentemente para impedir a osteoporose em estudos animais adiantados. A injecção Local de um agonista EP4 ao local da fractura de ratos envelhecidos compensou o reparo reduzido da fractura observado com envelhecimento, com uma redução significativa na formação considerada e mais eficiente da cartilagem imatura de osso maduro.

http://www.urmc.rochester.edu/