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Los Investigadores proporcionan a nuevos discernimientos en cómo el calcio hace señales la cura herida disparador

En un mundo sostenido y puntiagudo, la herida que cura es un proceso crítico y maravilloso.

A Pesar De una cantidad enorme de estudio científico, muchos misterios excepcionales todavía rodean la manera de la cual las células en tejido vivo responden a y reparan daño físico.

Un misterio prominente es exactamente cómo es herida-curativo se acciona: Una mejor comprensión de este proceso es esencial para desarrollar los nuevos y mejorados métodos para tratar las heridas de todos los tipos.

Usando un ultrarrápido, el laser ultraprecise el ultravioleta, personas de físicos y biólogos en la Universidad de Vanderbilt ha tomado una medida importante hacia la comprensión de la naturaleza de estas señales del disparador. Sus nuevos discernimientos se describen en un papel titulado “dinámica Múltiple de la señal del calcio del mecanismo impulsor de los mecanismos alrededor de heridas epiteliales inducidas por láser” el 3 de octubre publicado por el Gorrón Biofísico.

La investigación Anterior había determinado los iones de ese calcio para desempeñar un papel dominante en la reacción de la herida. Eso no es asombrosamente, porque la transmisión de señales del calcio tiene un impacto en casi cada aspecto de la vida celular. Así Pues, los investigadores dirigieron por el Profesor de la Física y de las Ciencias Biológicas Shane Hutson y el Profesor Adjunto de las células apuntadas de la Célula y de la Paginación-McCaw De Desarrollo de Andrea de la Biología en la parte de atrás de las crisálidas de la mosca del vinagre que expresaron una proteína que es fluorescente en presencia de los iones del calcio. Esto permitió que siguieran su trayectoria cambios en concentraciones del ión del calcio en las células alrededor de heridas en tejido vivo (en comparación con los cultivos celulares usados en muchos la reacción anterior de la herida estudia) y que hicieran tan con un sin precedente, precisión del milisegundo.

Las personas crearon heridas microscópicas en la capa epitelial de las crisálidas usando un laser que se puede enfocar hacia abajo a una punta bastante pequeña para perforar los agujeros microscópicos en células individuales (menos que millonésimas de un contador). La precisión del laser permitió que crearan heridas repetibles y controlables. Encontraron que incluso el más abreviado de pulsos en el nanosegundo al rango del femtosegundo produjo una explosión microscópica llamada una burbuja de la formación de cavidades bastante potente para dañar las células próximas.

“Como consecuencia, el daño la producción de los pulsos del laser es muy similar a una herida del pinchazo rodeada por un trauma embotado herido agolpamiento de la fuerza en términos forenses así que nuestras observaciones deben aplicarse a la mayoría de las heridas comunes,” dijo a primera autor Erica Shannon, estudiante doctoral en biología de desarrollo.

Los investigadores probaban dos hipótesis que prevalecían para el disparador de la herida-reacción. Uno es que dañado y las células de muerte release/versión las proteínas en el líquido extracelular que el sentido circundante de las células, haciéndolo reforzar su calcio interno nivela. Esta concentración creciente del calcio, a su vez, acciona su transformación de una estática a un formulario movible, permitiendo que comiencen a aislar la herida. La segunda hipótesis propone que la señal del disparador se extienda de la célula a la célula a través de las uniones de la separación, las conexiones intercelulares especializadas que conectan directamente dos células en las puntas donde tocan. Éstas son las entradas microscópicas que permiten que las células vecinas intercambien los iones, las moléculas y los impulsos eléctricos rápidamente y directamente.

“Cuál es extremadamente emocionante es que encontramos pruebas que las células utilizan ambos mecanismos,” dijimos a Shannon. “Resulta las células tiene varias maneras diferentes de hacer señales daño. Esto puede permitir que distingan entre diversas clases de heridas.”

Los experimentos revelaron que la creación de una herida genera una serie compleja de señales del calcio en el tejido circundante:

  • Primero viene una afluencia rápida del calcio en las células inmediatamente alrededor de la herida. Esto corresponde con la huella de la burbuja de la formación de cavidades. Los niveles del Calcio en el líquido extracelular son mucho más altos que están dentro de las células. Debido a la rapidez con la cual que ocurre que (menos que un décimo de un segundo) los investigadores sostienen que esta afluencia es causada por los micro-rasgones en abierto rasgada de las membranas celulares por la fuerza de la micro-explosión;
  • Después, una onda efímera, corto-colocada se extiende a través de las células vecinas sanas. Cuanto más grande es la herida, más rápidamente la onda se extiende. La velocidad con la cual la onda se mueve sugiere que viaje a través de uniones de la separación y esté compuesta de los iones del calcio o de un poco de otra pequeña molécula de la transmisión de señales.
  • Cerca De 45 segundos después de herir una segunda onda aparecen. Esta onda se mueve mucho más despacio que la primera onda pero extensiones considerablemente más lejos. Los investigadores interpretan esto para significar que está siendo extendida por moléculas más grandes, las proteínas especiales más probable de la transmisión de señales, que difunden más despacio que los iones. Sin Embargo, advierten que otros experimentos están requeridos para confirmar esta suposición. La segunda onda ocurre solamente cuando se matan las células, no cuando apenas se dañan, sugiriendo que es relacionada en el fragmento del daño.
  • Las primeras dos ondas se extendieron relativamente simétricamente a través del tejido. Después De Que la segunda onda, sin embargo, el área de la concentración de alto grado de calcio comience a enviar “flamas” - las secuencias direccionales de la absorción del calcio que se extendieron más lejos en el tejido circundante. Cada flama dura para los diez de segundos y las nuevas flamas continúan el empezar por más de 30 minutos después del daño.

“Una Vez Que entendemos estos mecanismos del disparador, debe ser posible encontrar maneras de estimular para herir proceso curativo en gente con las condiciones, como la diabetes, que retrasan el proceso o aún acelerar la herida normal que cura,” dijo a Hutson.

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