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Capacité régénératrice humaine découverte

Déménagez plus de, des salamandres, que nous les êtres humains peuvent également regrow certains de nos tissus cellulaires. Au moins, est ce ce qu'une étude neuve publiée le 9 octobre 2019, en la Science de tourillon avance, des états. Utilisant un mécanisme tout à fait assimilé à celui par lequel les amphibies aiment des salamandres, et quelques zebrafish, élevez les parties du corps de retour détruites, cartilage commun humain peut également se régénérer.

Cette capacité est plus marquée dans les articulations de la cheville comparées aux articulations de la hanche. Beaucoup plus de travail est nécessaire, mais si prouvé pour être ainsi, cette étude pourrait signifier une révolution dans le traitement de l'arthrose - qui est l'état commun le plus courant dans le monde.

Le chercheur Virgina Byers Kraus dit, « une compréhension de cette capacité régénératrice comme une salamandre de `' chez l'homme, et les composantes en critique manquantes de ce circuit de réglementation, pourraient fournir la fondation pour des approches neuves aux tissus de joint de réglage et probablement aux membres humains entiers. »

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Crédit d'image : Ferencik/Shutterstock

Détermination du renouvellement de protéine

Les chercheurs ont inventé une méthode d'évaluer l'âge de protéine. C'était en tirant profit de l'horloge interne en tous les acides aminés, au moyen de lesquels les molécules changent de vitesse la forme de l'un à l'autre avec la régularité absolue. Le changement chimique spécifique observé ici est désamidation, ou la perte d'un groupe amide sur les chaînes latérales de certains acides aminés. C'est une conversion irréversible. Une fois que cette protéine est remplacée par les protéines de création récente, la protéine désamidée sera accumulée à l'intérieur de la cellule.

Pour mettre ceci dans le point de vue, nous savons que les protéines qui juste ont été récent synthétisées ne montrent pas beaucoup de conversions chimiques, alors que des protéines plus anciennes montrent des conversions multiples, les deux deamidations et beaucoup d'autres modifications non-enzyme-assistées. Ceci permet à des scientifiques de découvrir avec la sensibilité grande, utilisant la spectrométrie de masse, le régime du renouvellement de protéine et le réglage. En découvrant l'âge des protéines importantes dans le cartilage humain, tel que les types variés de collagène, ils peuvent fixer son âge avec la certitude raisonnable, même pour les protéines qui ne survivent que durant relativement des courtes périodes seulement, à cause de la désamidation rapide des acides aminés comme l'asparagine comparée à la glutamine. Cette technique est supérieur lointain à des méthodes plus tôt basées sur le cas des racemes ou des isomères de lumière-polarisation de l'aspartate, parce que ce dernier est extrêmement lent et exige les protéines ultra-épurées.

Gradient de renouvellement de protéine

Suivre cette méthode, les scientifiques ont constaté que l'âge de cartilage a varié avec son emplacement dans le fuselage. Dans les chevilles, le jeune cartilage est trouvé (avec la teneur la plus élevée de la protéine non-désamidée), mais d'une cinquantaine d'années au genou, et vieux aux hanches. Ceci est conforme à la vitesse et à la promptitude avec lesquelles régénération de membre se produit dans les salamandres et quelques autres espèces (poisson d'eau douce, zebrafish, et lézards africains) - avec la facilité la plus grande aux bouts de membre, et la vitesse la plus réduite aux joints proximaux.

Une autre confirmation vient d'une expérience clinique - les gens avec des blessures de genou et de hanche prennent un bon moment de guérir, alors que des blessures à la cheville sont connues pour guérir rapidement. De même, les blessures suivantes d'arthrite de hanche et de genou sont séquelle réputée, mais sont rares avec les dégâts de cheville.

miRNA et le processus de réparation

Les médiateurs de ce procédé sont des microRNAs (miRNA), qui sont, de nouveau, su pour être plus en activité chez les animaux qui ont une réputation pour pouvoir réparer leurs membres, ailettes ou arrières après des blessures.  Ce sont responsables de supprimer les gènes qui empêchent la synthèse des protéines de cartilage. Ils introduisent la formation de blastema, une structure embryonnaire qui est un préalable essentiel à la régénération de membre. Le miRNA humain continuent cette capacité de réparer les joints, avec être le plus de forte activité dans les chevilles, puis les genoux et les hanches. Non seulement ainsi, le plus superficiel et pour cette raison la couche la plus neuve de cartilage montre une activité blastemal plus grande de miRNA comparée aux couches plus profondes. Ceci prouve qu'il y a une capacité régénératrice limitée mais très réelle dans le cartilage humain.

Implications

Le chercheur Ming-Feng Hsueh dit, « nous avons été excités pour apprendre que les régulateurs de la régénération dans le membre de salamandre semblent être également les Contrôleurs du réglage commun de tissu dans le membre humain. » Les chercheurs disent cette capacité, qu'ils ont aboubé nos « salamandres intérieures », pourraient les aider pour développer le miRNA nouveau pour traiter, arrêter ou renverser l'arthrite. Ils attendent avec intérêt d'amplifier le niveau de l'activité du miRNA dans des joints d'arthrite pour réaliser le réglage complet du cartilage commun endommagé et en panne. D'ailleurs, ils veulent découvrir la composante manquante. Kraus commente d'un air triste et rêveur, « si nous pouvons figurer à l'extérieur quels régulateurs nous sommes manquer avec des salamandres, nous pourrait même pouvoir ajouter les composantes manquantes de retour et développer une voie de régénérer un jour la partie ou tout le membre humain blessé. »

D'ailleurs, cette voie de réglage pourrait être employée pour réparer les tissus multiples car c'est un mécanisme cellulaire fondamental. Les voies jointes sont impliquées dans une grande sélection de conditions de la maladie chez l'homme, y compris l'ostéoarthrite. Connaître plus au sujet des mécanismes de la régénération de membre chez les animaux a pu aider à découvrir des procédés parallèles dans les êtres humains. Ceci a pu consécutivement aider de futures demandes de règlement de forme pour l'ostéoarthrite. Une autre possibilité est l'utilisation du miRNA injecté dans un joint d'amplifier sa capacité de réglage, et de la soutenir contre les dégâts, si en raison de la tension accumulée ou des blessures principales uniques. Le bureau d'études de tissu pourrait également employer ce concept pour augmenter le régime de la production du tissu en dehors de l'élément avant qu'il soit transplanté dans le fuselage. L'orientation immédiate est de valider l'étude actuelle et de découvrir des pièces du puzzle plus manquantes qui évitent le réglage complet chez l'homme. Ceci a pu finalement mener au développement « d'un cocktail moléculaire » pour aider des êtres humains à élever les membres neufs, après tout.

Journal reference:

Analysis of “old” proteins unmasks dynamic gradient of cartilage turnover in human limbs. Ming-Feng Hsueh, Patrik Önnerfjord, Michael P. Bolognesi, Mark E. Easley and Virginia B. Kraus. Science Advances. 09 Oct 2019: Vol. 5, no. 10, eaax3203. DOI: 10.1126/sciadv.aax3203. https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax3203

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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