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I ricercatori descrivono per la prima volta il transcriptome umano della barriera del sangue-nervo

Nervi periferici umani -- tutti i nervi fuori del sistema nervoso centrale -- sia protetto dalla barriera del sangue-nervo. Ciò è una copertura stretta delle celle endoteliali che mantiene il microenvironment all'interno dei nervi limitando gli importi o i tipi di acque, ioni, soluti e sostanze nutrienti che possono raggiungere gli assoni, o cavi elettrici all'interno dei nervi, dal sistema di circolazione sanguigna.

Ciò permette che i nervi funzionino.

“Descrivo queste celle endoteliali come un portone o porta che comandi in cui va e dal nervo; è il gateway fra la circolazione sanguigna sistematica ed i nervi periferici,„ ha detto Eroboghene Ubogu, M.D., professore della neurologia all'università di Alabama a Birmingham.

Piccolo è conosciuto circa le componenti che compongono questa porta e senza quella conoscenza, neurologi come Ubogu è sovraccarico sviluppare i trattamenti specifici per i 20 milione - 30 milione pazienti degli Stati Uniti e centinaia di milioni universalmente, con la malattia periferica del nervo. “Se non capiamo che cosa compone questa porta che permette che i materiali vadano dentro o fuori e come la porta realmente funziona, come può forniamo i trattamenti specifici quando i nervi non funzionano?„ Ubogu ha detto.

Nella ricerca pubblicata nei rapporti scientifici, in Ubogu e nei colleghi di UAB -- per la prima volta -- descriva il transcriptome di queste celle specializzate chiamate celle endoteliali endoneurial, trovante la 12.881 trascrizione del RNA che definiscono la barriera umana normale del sangue-nervo. Questo il messaggero RNAs è i modelli per le particelle elementari delle cellule, le proteine che svolgono la struttura e la funzione alla cella vivente.

La ricerca precedente sulla barriera del sangue-nervo ha teso ad osservare appena una o alcuna componente delle cellule per volta. Il transcriptome rivela ogni attivo componente in celle endoteliali endoneurial normali che formano la barriera umana del sangue-nervo.

“È come se precedentemente abbiamo lavorato prima con una piccola torcia elettrica,„ ha detto Ubogu, che ha studiato la barriera del sangue-nervo dal 2007. “Questo è un proiettore enorme e rivelante. Per esempio, probabilmente ho conosciuto non non più di sei componenti delle giunzioni strette presenti alla barriera del sangue-nervo. Con questo documento, abbiamo fornito 133 componenti coinvolgere strettamente dentro e le giunzioni dei adherens. Ciò è come un sogno avverato.„

La conoscenza dell'espressione normale della proteina e del RNA nelle celle endoteliali endoneurial fornisce una guida essenziale di riferimento o della cianografia. Questa guida aiuterà i medici ed i ricercatori a capire come i nervi periferici sono tenuti sani e clinici di guida e chimici medici capisce quali trasportatori sono attivi in celle endoteliali endoneurial, in modo da possono progettare i trattamenti della droga che possono realmente raggiungere i nervi o sono impediti danneggiare tossico i nervi. La guida può anche dirigere la ricerca di traduzione nei neuropathies periferici osservando come le componenti possono essere interrotte o alterate durante la malattia o la ferita e contribuisce a sviluppare i migliori trattamenti per dolore cronico.

Lo studio di Ubogu partito dai nervi sural umani congelati normale conservati in Shin J. Oh Muscle e nel laboratorio di istopatologia del nervo a UAB. Il nervo sural, trovato nella regione esterna del vitello del cosciotto, è biopsiato comunemente come componente di determinati workups periferici della neuropatia.

Il gruppo di UAB ha isolato le trascrizioni del RNA dalla barriera del sangue-nervo che forma i microvessels direttamente dal tessuto nervoso sural congelato facendo uso di una tecnica specializzata chiamata microdissection di laser-bloccaggio. Almeno 200 microvessels sono stati raccolti da due adulti femminili e due maschii che hanno avuti biopsie normali del nervo. Il gruppo egualmente ha isolato il RNA dalle celle endoteliali endoneurial depurative precedentemente isolate da una donna adulta e sviluppate nella cultura del tessuto. Hanno isolato il RNA dai tre passaggi, o presto e dagli otto passaggi, o tardi, per questo studio. Il confronto iniziale e recente era di assicurarsi che il RNA non cambiasse in queste celle a causa della cultura del tessuto.

Il RNA dai microvessels endoneurial e dalle celle endoteliali è stato ordinato. Per i microvessels dalle biopsie, chiamato la barriera in situ del sangue-nervo, le trascrizioni ha dovuto acconsentiree per almeno tre delle quattro sorgenti. Per le celle endoteliali endoneurial dalla cultura del tessuto, chiamato barriera in vitro del sangue-nervo, le trascrizioni ha dovuto acconsentiree ad entrambi i passaggi. I ricercatori hanno trovato la 12.881 trascrizione del RNA che erano comuni alla barriera in situ ed in vitro del sangue-nervo. Le celle endoteliali endoneurial tessuto-coltivate hanno funto da controllo per correggere la contaminazione possibile della barriera in situ del sangue-nervo dalle celle come i pericytes e dai leucociti presenti con i microvessels durante il microdissection di laser-bloccaggio.

Il transcriptome è stato convalidato due modi. In primo luogo, il transcriptome è stato trovato per includere gli indicatori endoteliali vascolari precedentemente identificati, enzimi, ricevitori dell'organismo saprofago, ricevitori del mitogene, trasportatori nutrienti, molecole cellulari di aderenza, chemokines, adherens e giunzione stretta e molecole associate giunzione. In secondo luogo, i ricercatori hanno mostrato l'espressione, come individuato dal immunohistochemistry fluorescente indiretto, delle proteine specifiche che sono state identificate da questo studio nei microvessels endoneurial del nervo sural di un'altra donna adulta con una biopsia normale. Ciò ha incluso gli indicatori che hanno avuti e precedentemente non erano stati identificati in queste celle endoteliali -- 31 hanno selezionato la membrana cellulare, ricevitore di chemokine, complesso citoscheletrico e giunzionale ed hanno secernuto le proteine.

Ubogu invitare un host di lavoro di traduzione a costruire sopra questa ricerca.

La conoscenza delle componenti e dei regolatori di piccola molecola ed il trasporto macromolecolare unico alla barriera umana del sangue-nervo possono aiutare lo sviluppo delle droghe che possono usare la schiera dei trasportatori di afflusso, dei canali e delle componenti ricevitore-mediate di transcytosis per raggiungere i nervi. Ciò è importante nello sviluppare le efficaci droghe per i neuropathies periferici e nel trattamento del dolore neuropatico cronico, una circostanza che pregiudica 1 per cento - 10 per cento della gente universalmente. Ciò è fondamentalmente importante poichè il mondo si occupa della crisi dell'opioide e cerca i migliori trattamenti, con meno effetti secondari, per dolore cronico.

Conoscere le molecole pertinenti per la crescita dei vasi sanguigni e la formazione di complessi intercellulari della giunzione ha potuto guidare le strategie terapeutiche ai nervi periferici della riparazione dopo la lesione traumatica. Questa conoscenza ha potuto anche contribuire a riparare e conservare la funzione di nervo periferica in pazienti con i neuropathies periferici da altre ragioni, quali il diabete ed il cancro.

Ubogu dice che lo studio fornisce informazioni essenziali sui fattori determinanti possibili del leucocita che trafficano durante il immunosurveillance normale e le reti biologiche che possono partecipare alle risposte immunitarie innate ed adattabili periferiche del nervo. Ciò potrebbe migliorare la nostra comprensione di come la barriera umana del sangue-nervo risponde alla lesione, alle infezioni virali o all'entrata microbica dalla circolazione sanguigna nei nervi periferici.

Il lavoro potrebbe anche aiutarci meglio a capire la patogenesi ed il trattamento mirato a dei disordini autoimmuni nervo-limitati periferici quali la sindrome di Guillain-Barré ed infiammatorio cronico demyelinating polyradiculoneuropathy, due circostanze che possono piombo a perdita di produttività ed indipendenza economica, dolore cronico o inabilità.

“Le risorse uniche all'interno della divisione neuromuscolare di UAB e della collaborazione con il centro di UAB Heflin per scienza genomica erano essenziali a questo progetto per capire rapidamente il transcriptome umano della barriera del sangue-nervo e completamente come abbiamo fatto,„ Ubogu ha detto.