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Capacidade regenerativa humana descoberta

Mova-se sobre, salamandras, que nós os seres humanos podem igualmente regrow alguns de nossos tecidos do corpo. Pelo menos, este é o que um estudo novo publicou o 9 de outubro de 2019, na ciência do jornal avança, relatórios. Usando um mecanismo bastante similar àquele por que os anfíbios gostam de salamandras, e de alguns zebrafish, cresça partes do corpo para trás perdidas, cartilagem comum humana pode igualmente regenerar-se.

Esta capacidade é marcada mais nas junções de tornozelo comparadas às articulações da bacia. Muito mais trabalho é necessário, mas se provado ser assim, este estudo poderia significar uma revolução no tratamento da osteodistrofia - qual é a condição comum a mais comum no mundo.

O pesquisador Virgina Byers Kraus diz, “uma compreensão deste ` salamandra-como' a capacidade regenerativa nos seres humanos, e os componentes crìtica faltantes deste circuito regulador, poderiam fornecer a fundação para aproximações novas aos tecidos da junção do reparo e possivelmente aos membros humanos inteiros.”

Crédito de imagem: Ferencik/Shutterstock
Crédito de imagem: Ferencik/Shutterstock

Determinando o retorno da proteína

Os pesquisadores inventaram um método de avaliar a idade da proteína. Isto era aproveitando-se o pulso de disparo interno em todos os ácidos aminados, por meio de que as moléculas deslocam o formulário de um para o outro com regularidade absoluta. A mudança química específica observada aqui é desengomação, ou a perda de um grupo de amido nas correntes laterais de determinados ácidos aminados. Esta é uma conversão irreversível. Uma vez que esta proteína é substituída por proteínas recém-criados, a proteína deamidated estará acumulada dentro da pilha.

Para pôr este na perspectiva, nós sabemos que as proteínas que têm sido sintetizadas apenas recentemente não mostram muitas conversões químicas, quando umas proteínas mais velhas mostrarem conversões múltiplas, ambos os deamidations e muitos outro alterações não-enzima-negociadas. Isto permite cientistas de encontrar com grande sensibilidade, usando a espectrometria em massa, a taxa de retorno da proteína e o reparo. Encontrando a idade de proteínas importantes na cartilagem humana, tal como os vários tipos de colagénio, podem fixar sua idade com certeza razoável, mesmo para as proteínas que sobrevivem por somente relativamente curtos períodos, devido à desengomação rápida dos ácidos aminados como a asparagina comparada à glutamina. Esta técnica é distante superior a uns métodos mais adiantados baseados na ocorrência dos racemes ou de isómero depolarização do aspartato, porque o último é extremamente lento e exige proteínas ultra-refinadas.

Inclinação do retorno da proteína

Usando este método, os cientistas encontraram que a idade da cartilagem variou com seu lugar no corpo. Nos tornozelos, a cartilagem nova é encontrada (com o índice o mais alto da proteína não-deamidated), mas de meia idade no joelho, e velho nos quadris. Isto concorda com a velocidade e a solicitude com que regeneração do membro ocorre nas salamandras e na alguma outra espécie (peixes de água doce, zebrafish, e lagartos africanos) - com a grande facilidade nas pontas do membro, e a velocidade a mais lenta nas junções proximal.

Uma outra confirmação vem da experiência clínica - os povos com os ferimentos do joelho e do quadril tomam uns muitos tempos curar, quando as lesões no calcanhar forem sabidas para curar ràpida. Similarmente, ferimento de seguimento da artrite do quadril e do joelho é sequelae conhecidos, mas é raro com dano do tornozelo.

miRNA e o processo do reparo

Os mediadores deste processo são microRNAs (miRNAs), que são, outra vez, sabido para ser mais activos nos animais que têm uma reputação para poder reparar suas membros, aletas ou caudas depois de ferimento.  Estes são responsáveis para suprimir os genes que inibem a síntese de proteínas da cartilagem. Promovem a formação da blastema, uma estrutura embrionária que seja uma condição prévia essencial para a regeneração do membro. Os miRNAs humanos continuam esta capacidade reparar as junções, com a actividade a mais alta que está nos tornozelos, então nos joelhos e nos quadris. Não somente assim, o mais superficial e conseqüentemente a camada a mais nova de cartilagem mostra a maior actividade blastemal do miRNA comparada às camadas mais profundas. Isto mostra que há uma capacidade regenerativa limitada mas muito real na cartilagem humana.

Implicações

O investigador Ming-Feng Hsueh diz, “nós éramos entusiasmado aprender que os reguladores da regeneração no membro da salamandra parecem igualmente ser os controladores do reparo comum do tecido no membro humano.” Os pesquisadores dizem esta capacidade, que dublaram nossas “salamandras internas”, poderiam ajudá-las a desenvolver miRNAs novos para tratar, prender ou inverter a artrite. Olham para a frente a impulsionar o nível de actividade do miRNA em junções da artrite para conseguir o reparo completo da cartilagem comum danificada e quebrada. Além disso, querem encontrar o componente faltante. Kraus comenta wistfully, “se nós podemos figurar para fora que reguladores que nós estamos faltando comparou com as salamandras, nós pudemos mesmo poder adicionar para trás os componentes faltantes e desenvolver uma maneira de regenerar um dia a parte ou o todo o membro humano ferido.”

Além disso, este caminho do reparo poderia ser usado para reparar tecidos múltiplos porque é um mecanismo celular básico. Os caminhos ligados são implicados em um vasto leque de condições da doença nos seres humanos, incluindo a osteodistrofia. Conhecer mais sobre os mecanismos da regeneração do membro nos animais podia ajudar a descobrir processos paralelos em seres humanos. Isto podia por sua vez ajudar os tratamentos futuros do formulário para a osteodistrofia. Uma outra possibilidade é o uso do miRNA injetado em uma junção impulsionar sua capacidade do reparo, e ampará-la contra dano, se devido ao esforço acumulado ou a um único ferimento principal. A engenharia do tecido poderia igualmente usar este conceito para aumentar a taxa de produção de tecido fora da construção antes que esteja transplantada no corpo. O foco imediato é validar o estudo actual e encontrar umas partes mais faltantes do enigma que impeçam o reparo completo nos seres humanos. Isto podia finalmente conduzir à revelação “de um cocktail molecular” para ajudar seres humanos a crescer os membros novos, afinal.

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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