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Capacità a ricupero umana scoperta

Sposti per, salamandre, che noi gli esseri umani possono anche ricrescere alcuni dei nostri tessuti dell'organismo. Almeno, questo è che cosa un nuovo studio ha pubblicato il 9 ottobre 2019, nella scienza del giornale avanza, rapporti. Facendo uso di un meccanismo abbastanza simile a quello da cui gli anfibi gradiscono le salamandre ed alcuni zebrafish, coltivi le parti del corpo indietro perse, cartilagine unita umana può anche rigenerarsi.

Questa abilità di più è tracciata nelle articolazioni della caviglia confrontate alle articolazioni dell'anca. Molto più lavoro è necessario, ma se risultato essere così, questo studio potrebbe significare un giro di motore nel trattamento dell'osteoartrite - quale è lo stato unito più comune nel mondo.

Il ricercatore Virgina Byers Kraus dice, “una comprensione di questa capacità a ricupero del tipo di salamandra del `' in esseri umani e le componenti criticamente mancanti di questo circuito regolatore, potrebbero fornire le fondamenta per i nuovi approcci ai tessuti della giunzione della riparazione e possibilmente agli interi arti umani.„

Credito di immagine: Ferencik/Shutterstock
Credito di immagine: Ferencik/Shutterstock

Determinazione del volume d'affari della proteina

I ricercatori hanno inventato un metodo di valutazione dell'età della proteina. Ciò era approfittando dell'orologio interno in tutti gli amminoacidi, per mezzo di cui le molecole spostano il modulo da uno all'altro con regolarità assoluta. La modifica chimica specifica osservata qui è deamidazione, o la perdita di gruppo di ammide sulle catene laterali di determinati amminoacidi. Ciò è una conversione irreversibile. Una volta che questa proteina è sostituita dalle proteine di recente creazione, la proteina deamidata sarà accumulata dentro la cella.

Per mettere questo nella prospettiva, sappiamo che le proteine che recentemente sono state sintetizzate appena non mostrano molte conversioni chimiche, mentre le più vecchie proteine mostrano le conversioni multiple, entrambi i deamidations e molto altro modifiche non enzima mediate. Ciò permette agli scienziati di scoprire con la grande sensibilità, facendo uso di spettrometria di massa, della tariffa del volume d'affari della proteina e della riparazione. Scoprendo l'età delle proteine importanti nella cartilagine umana, quali i vari tipi di collageni, possono fissare la sua età con la certezza ragionevole, anche per le proteine che sopravvivono a relativamente per soltanto i corti periodi, a causa della deamidazione veloce degli amminoacidi come l'asparagina confrontata a glutamina. Questa tecnica è lontano superiore ai metodi più iniziali basati sull'avvenimento dei racemes o degli isomeri di polarizzazione dell'aspartato, perché l'ultimo è estremamente lento e richiede le proteine ultra-depurative.

Gradiente del volume d'affari della proteina

Facendo uso di questo metodo, gli scienziati hanno trovato che l'età della cartilagine ha variato con la sua posizione nell'organismo. Nelle caviglie, la giovane cartilagine è trovata (con il contenuto più elevato di proteina non deamidata), ma di mezza età al ginocchio e vecchio ai cinorrodi. Ciò è d'accordo con la velocità e la sollecitudine con cui rigenerazione dell'arto si presenta in salamandre ed in alcune altre specie (pesce di acqua dolce, zebrafish e lucertole africani) - con la più grande facilità ai suggerimenti dell'arto e la bassa velocità alle giunzioni prossimali.

Un'altra conferma viene da esperienza clinica - la gente con le lesioni del cinorrodo e del ginocchio richiede molto tempo guarire, mentre le ferite alla caviglia sono conosciute per guarire rapido. Similmente, la lesione seguente di artrite del ginocchio e del cinorrodo è conseguenze ben note, ma è rara con danno della caviglia.

miRNA ed il processo di riparazione

I mediatori di questo trattamento sono microRNAs (miRNAs), che sono, noto ancora per essere più attivi in animali che hanno una reputazione per potere riparare i loro arti, alette o code dopo la lesione.  Questi sono responsabili della soppressione dei geni che inibiscono la sintesi delle proteine della cartilagine. Promuovono la formazione del blastema, una struttura embrionale che è un presupposto essenziale per rigenerazione dell'arto. I miRNAs umani continuano questa capacità di riparare le giunzioni, con il più alta attività che è nelle caviglie, poi nelle ginocchia e nei cinorrodi. Non solo così, il più superficiale e quindi più nuovo livello di cartilagine mostra la maggior attività blastemal del miRNA confrontata ai livelli più profondi. Ciò indica che c'è una capacità a ricupero limitata ma molto reale in cartilagine umana.

Implicazioni

Il ricercatore Ming-Feng Hsueh dice, “siamo stati eccitati per imparare che i regolatori di rigenerazione nell'arto della salamandra sembrano anche essere i regolatori della riparazione unita del tessuto nell'arto umano.„ I ricercatori dicono questa capacità, che hanno definito le nostre “salamandre interne„, potrebbero aiutarli per sviluppare i miRNAs novelli per trattare, arrestare o invertire l'artrite. Aspettano con impazienza di amplificare il livello di attività di miRNA nelle giunzioni di artrite per raggiungere la riparazione completa di cartilagine unita nociva ed a pezzi. Inoltre, vogliono scoprire la componente mancante. Kraus commenta malinconicamente, “se possiamo capire che regolatori che stiamo mancando ha paragonato alle salamandre, potremmo anche potere aggiungere le componenti mancanti indietro e sviluppare un modo qualche giorno rigenerare la parte o tutto l'arto umano ferito.„

Inoltre, questa via della riparazione potrebbe essere usata per riparare i tessuti multipli poichè è un meccanismo cellulare di base. Le vie collegate sono implicate in una grande selezione dei termini di malattia in esseri umani, compreso l'osteoartrite. Conoscere più circa i meccanismi di rigenerazione dell'arto in animali ha potuto contribuire a scoprire i trattamenti paralleli in esseri umani. Ciò ha potuto a sua volta aiutare i trattamenti futuri del modulo per l'osteoartrite. Un'altra possibilità è l'uso di miRNA iniettato in una giunzione amplificare la sua capacità della riparazione e sostenerla contro danno, se dovuto lo sforzo accumulato o una singola lesione principale. L'assistenza tecnica del tessuto potrebbe anche usare questo concetto per aumentare la tariffa di produzione del tessuto fuori della costruzione prima che fosse trapiantata nell'organismo. Il fuoco immediato è di convalidare lo studio corrente e di scoprire i pezzi più mancanti del puzzle che impediscono la riparazione completa in esseri umani. Ciò ha potuto definitivo piombo allo sviluppo “di un cocktail molecolare„ per aiutare gli esseri umani a coltivare i nuovi arti, dopo tutto.

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

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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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