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Estudo: Os exosomes esféricos podiam ajudar em tratar ferimento agudo do rim

Como um enxame dos trabalhadores da construção no rescaldo de uma tempestade destrutiva, as esferas carga-enchidas, nanômetro-feitas sob medida chegam na cena seguindo um ferimento agudo do rim.

Como os trabalhadores da construção, os cientistas suspeitam estas esferas, chamadas exosomes, estão lá reparar dano e para restaurar a função, e querem agora aprender mais sobre o que estão fazendo e a carga eles leva com a ideia de um dia que equipa exosomes similares para melhorar o deleite um ferimento agudo e povos da ajuda evita dano permanente do rim.

Uma vez que nós compreendemos melhor como estão produzidos e o que são fazer, bom e ruim, nós quereremos poder controlar a secreção exosome para ajudar pacientes.”

Dr. Cantar-Ho Kwon

O Dr. Kwon é um biólogo de pilha no departamento da biologia e da anatomia celulares na faculdade médica de Geórgia na universidade de Augusta.

Uma concessão $1,7 milhões do instituto nacional do diabetes e um digestivo e das doenças renais estão ajudando Kwon exploram o potencial deste sistema aparente da recuperação endógena para um ferimento com uma incidência crescente e sem bom tratamento.

A função do rim deteriora-se em alguns horas ou dias com um ferimento agudo do rim, que possa resultar de um sopro literal ao rim, como dentro um acidente de transito, ou da desidratação severa. Os povos o mais previamente saudáveis recuperam inteiramente, mas problemas de saúde comuns como o diabetes e hipertensão, assim como apenas de envelhecimento, são todos os factores de risco.

É igualmente uma complicação do em-hospital da sepsia, das condições de coração e da cirurgia, concordando os centros para o controlo e prevenção de enfermidades. As conseqüências podem ser por toda a vida, com uma probabilidade mais alta da necessidade para o cuidado a longo prazo, a doença renal crônica aumentada, umas taxas de mortalidade mais altas em pacientes hospitalizados e uns custos mais altos dos cuidados médicos, o CDC diz.

Um local chave de dano é os tubules, que são conectados a umas 1,5 milhão unidades de filtração em nossos rins. O desperdício líquido da passagem dos Tubules avante à bexiga para a eliminação mas igualmente tem a tarefa importante do diário resorbing quase 50 galões de itens úteis, incluindo a água, o sal e a glicose, filtrados do sangue.

Ao fazer seu treinamento pos-doctoral, Kwon desenvolveu um modelo para crescer um tubule mamífero do rim em um prato de Petri. Aprenderia aquele durante a formação normal do tubule, aproximadamente 9% dos genes cuja a expressão viu que mudando faziam a carga para os exosomes que viu a vinda das pilhas epiteliais que cobrem a rede dos capilares que compreendem as unidades de filtração, que alimentam os tubules.

Como a conexão dos pontos, olhou exosomes transportar-se de uma pilha epitelial ao seguinte, que trouxe as pilhas mais próximas junto e estendeu o comprimento do tubule. Mais tarde encontrou que estes exosomes recentemente empacotados poderiam activar a proliferação de pilha, o crescimento do tubule e a cura esbaforido do auxílio e quis saber se a mesma coisa pôde acontecer em resposta a ferimento do tubule.

Esta vez está olhando outra vez no prato para todo o impacto na cura, mas igualmente está olhando em um modelo vivo de um ferimento agudo do rim para aprender mais sobre como, onde e quantos exosomes são produzidos, e o papel que específico jogam na rebrota, com um particular destaque na carga da proteína levam. Isso inclui a vista na urina dos ratos com um ferimento agudo do rim para que exosomes são segregados, que as proteínas estam presente e que ajudam ou impedem o reparo.

As proteínas são um bloco de apartamentos essencial durante todo o corpo durante a revelação e em reparo em curso e recuperação, e Kwon está olhando proteínas como GPRC5B, cuja a função específica é essencialmente desconhecida, mas que tem a recuperação adiantada do tubule dos auxílios da evidência, em seu prato assim como no modelo de ferimento.

Seus estudos colaboradores com a Universidade da California, San Francisco igualmente mostraram a nível de GPRC5B elevado na urina dos pacientes um dia após ter experimentado um ferimento agudo do rim.

Agora Kwon e sua equipe estão olhando o que acontece com GPRC5B e outras proteínas no curso de ferimento e da recuperação, incluindo que exosomes dos alertas para liberar as proteínas.

Seus estudos incluem a batida para fora da proteína na primeira peça do tubule chamado o tubule proximal, um local principal da destruição com ferimento agudo do rim, como uma maneira de determinar sua função depois de ferimento. Está fazendo a proteína fluorescente para melhorar o relógio suas acções dentro dos exosomes e dos tubules.

Nós queremos olhar se estas mudanças estão acontecendo in vivo (um modelo animal).”

Dr. Cantar-Ho Kwon

Igualmente quer saber se a secreção exosome é boa ou ruim para a recuperação, e suspeitos que poderia ser qualquer uma, segundo a carga. “Nós não sabemos ainda, assim que nós estamos indo testá-la.”

As perguntas adicionais incluem se os exosomes vão para trás para mais carga ou fazem uma única entrega, e se os exosomes estão entregando sinais além do que a carga, e o que suas mensagens puderam ser. Também, se, como no prato, as pilhas epiteliais, o componente principal dos tubules, são a fonte exosome em um modelo vivo, e o que regula sua produção e a liberação de sua carga.

O trabalho preliminar indica por exemplo, CD2AP, uma proteína já associada com a doença renal, a liberação dos exosomes das diminuições de GPRC5B quando diminuiu, e o LMAN2, uma proteína de transporte, aumentos a liberação de GPRC5B quando diminuiu. Isso pode significar uma mudança no número de exosomes, o que está levando ou ambo e Kwon quer saber ambos afectam o tubule que curam no tempo real.

As unidades e os tubules de filtração dos nossos rins parecem pretendidos durar uma vida, embora Kwon suspeite que algum trabalho do reparo menor está feito razoavelmente rotineiramente. Para alguns pacientes, um ferimento agudo do rim parece oprimir a capacidade natural do corpo para fazer isso.

“Se os pacientes não podem inteiramente recuperar provavelmente terão a doença renal crônica ou, na pior das hipóteses, doença renal da fase da extremidade,” Kwon diz da perda resultante de função que pode exigir a diálise ou uma transplantação de órgão.

Os exosomes esféricos são feitos na maior parte dos lipidos e têm um revestimento do açúcar.

Quando os exosomes forem classificados como “extracelulares” está aumentando a evidência dos cientistas como Kwon que se movem realmente dentro e fora das pilhas, levando a carga como proteínas e outros fundamentos como o ADN e o RNA, e das mensagens levando entre pilhas normalmente e durante a doença ou o ferimento.

Sua agilidade natural já tem exosomes sob a investigação porque uma maneira mais natural de entregar directamente drogas para estados da doença do cancro às infecções assim como de promover a regeneração do cabelo. Como “impressões digitais dos estados celulares,” igualmente estão sob o estudo como biomarkers diagnósticos para a doença.

Kwon finalmente gostaria a um dia utiliza ambos os recursos em ferimento agudo do rim, um problema para que lá é igualmente biomarker clínico não bom.

Um tubule ferido tem similaridades a um vaso sanguíneo ferido: em vez de fornecer a passagem fluida lisa e a reabsorção fácil, tem umas paredes interiores e rígidas assustado e instáveis que interfiram. Os Tubules são de comprimentos de variação, magro, alguns são rectos e outro curvados. O tamanho do nanômetro de Exosomes é um bilionésimo de um medidor, que seja aproximadamente 40 polegadas.