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I Ricercatori forniscono le nuove comprensioni in come il calcio segnala la guarigione ferita grilletto

In un mondo marcato e appuntito, la ferita che guarisce è un trattamento critico e meraviglioso.

Malgrado una somma enorme di studio scientifico, molti misteri eccezionali ancora circondano il modo in cui le celle in tessuto vivente rispondono a e riparano il danno fisico.

Un mistero prominente è esattamente quanto ferita-curativo è avviato: Una migliore comprensione di questo trattamento è essenziale per mettere a punto i nuovi e metodi migliori per il trattamento delle ferite di tutti i tipi.

Facendo Uso un ultraveloce, del laser ultraprecise di ultravioletto, di un gruppo dei fisici e dei biologi alla Vanderbilt University ha intrapreso un'azione importante verso la comprensione della natura di questi segnali di grilletto. Le Loro nuove comprensioni sono descritte in un articolo nominato “dinamica Multipla del segnale del calcio dell'unità dei meccanismi intorno alle ferite epiteliali indotte da laser„ il 3 ottobre pubblicato dal Giornale Biofisico.

La ricerca Precedente aveva determinato gli ioni di quel calcio per svolgere un ruolo chiave nella risposta della ferita. Quello non è sorprendente, perché la segnalazione del calcio ha un impatto su quasi ogni aspetto di vita cellulare. Così, i ricercatori si sono diretti dal Professor di Fisica e di Scienze Biologiche Shane Hutson e dal Professore Associato delle celle mirate a della Pagina-McCaw di Andrea di Biologia dello Sviluppo e delle Cellule sul retro delle crisalidi della mosca di frutta che hanno espresso una proteina che è flourescente in presenza degli ioni del calcio. Ciò li ha permessi di tenere la carreggiata i cambiamenti nelle concentrazioni nello ione del calcio nelle celle intorno alle ferite in tessuto vivente (rispetto alle colture cellulari utilizzate in molti la risposta precedente della ferita studia) e di agire in tal modo con un senza precedenti, precisione di millisecondo.

Il gruppo ha creato le ferite microscopiche nel livello epiteliale delle crisalidi facendo uso di un laser che può essere messo a fuoco giù ad un punto abbastanza piccolo per perforare i fori microscopici in diverse celle (di meno di un milionesime di un metro). La precisione del laser li ha permessi di creare le ferite ripetibili e controllabili. Hanno trovato che anche il più breve degli impulsi nel nanosecondo all'intervallo di femtosecondo ha prodotto un'esplosione microscopica chiamata una bolla di cavitazione abbastanza potente per danneggiare le celle vicine.

“Di conseguenza, il danno i prodotti di impulsi del laser è abbastanza simile ad una ferita di foratura circondata tramite un trauma smussato della forza ferito schiacciamento nei termini legali in modo dalle nostre osservazioni dovrebbero applicarsi alla maggior parte delle ferite comuni,„ ha detto prima l'autore Erica Shannon Town, uno studente di laurea in biologia dello sviluppo.

I ricercatori stavano verificando due ipotesi prevalenti a grilletto di ferita-risposta. Uno è che nocivo e le celle di morte scaricano le proteine nel liquido extracellulare che il senso circostante delle cellule, inducente li ad amplificare il loro calcio interno livella. Questa concentrazione aumentata nel calcio, a sua volta, avvia la loro trasformazione da un'elettricità statica ad un modulo mobile, permettendoli di cominciare a chiudere la ferita. La seconda ipotesi propone che il segnale di grilletto si sparga dalla cella alla cella attraverso le giunzioni di differenza, connessioni intercellulari specializzate che direttamente collegano due celle ai punti in cui toccano. Questi sono portoni microscopici che permettono che le celle vicine scambino rapidamente e direttamente gli ioni, le molecole e gli impulsi elettrici.

“Che Cosa è estremamente emozionante è che abbiamo trovato la prova che le celle usano entrambi i meccanismi,„ abbiamo detto Shannon Town. “Risulta le celle ha vari modi diversi di segnalare la lesione. Ciò può permetterle di differenziarsi fra i generi differenti di ferite.„

Gli esperimenti hanno rivelato che la creazione di una ferita genera una serie complessa di segnali del calcio nel tessuto circostante:

  • In Primo Luogo viene immediatamente un afflusso rapido di calcio nelle celle intorno alla ferita. Ciò abbina l'orma della bolla di cavitazione. I livelli del Calcio nel liquido extracellulare sono molto superiori a sono all'interno delle celle. A causa della rapidità con cui si presenta che (più di meno di un decimo di un secondo) i ricercatori sostengono che questo afflusso è causato dagli micro-strappi in aperto operazione di ripresa membrane cellulari con la forza dell'micro-esplosione;
  • Dopo, un'onda di breve durata e breve variata si sparge attraverso le celle vicine in buona salute. Più grande la ferita, più velocemente l'onda si sparge. La velocità con cui l'onda si muove suggerisce che attraversi through le giunzioni di differenza e si componga degli ioni del calcio o di una certa altra piccola molecola di segnalazione.
  • Circa 45 secondi dopo la ferita della seconda onda compare. Questa onda si muove molto più lentamente della prima onda ma delle diffusioni considerevolmente più lontano. I ricercatori interpretano questo per significare che sta spargendo dalle più grandi molecole, proteine speciali più probabili di segnalazione, che si diffondono più lentamente degli ioni. Tuttavia, avvertono che ulteriori esperimenti sono richiesti per confermare questa supposizione. La seconda onda accade soltanto quando le celle sono uccise, non quando sono danneggiate appena, suggerenti che dipenda dalle dimensioni del danno.
  • Le prime due onde si sono sparse relativamente simmetricamente attraverso il tessuto. Dopo Che la seconda onda, tuttavia, l'area di alta concentrazione nel calcio comincia a spedire “i chiarori„ - flussi direzionali dell'assorbimento del calcio che si sono sparsi più lontano nel tessuto circostante. Ogni chiarore dura i dieci dei secondi ed i nuovi chiarori continuano a cominciare per più di 30 minuti dopo la lesione.

“Una Volta Che capiamo questi meccanismi di grilletto, dovrebbe essere possibile trovare i modi stimolare per ferire il trattamento curativo nella gente con i termini, come il diabete, che rallentano il trattamento o persino accelerare la ferita normale che guarisce,„ ha detto Hutson.

Sorgente: https://news.vanderbilt.edu/2017/10/03/cell-signals-that-trigger-wound-healing-are-surprisingly-complex/