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La voie de signalisation de nerf essentielle aux fractures curatives, étude montre

Les bâtons et les pierres peuvent briser à un os, mais la guérison de eux exige la production d'un signe de protéine qui stimule le rétablissement, l'accroissement et l'écart des cellules nerveuses indispensables, ou des neurones, dans tout l'endroit blessé. C'est la conclusion d'une étude récente de médicament de Johns Hopkins qui a employé des souris pour expliquer quel susceptible a lieu pendant le réglage humain de fracture aussi bien.

« Une meilleure compréhension de la façon dont les cellules nerveuses travaillent dans des os pourrait stimuler le développement des traitements de régénérer de neurone pour des gens avec les maladies où le dommage au nerf est courant, comme la neuropathie diabétique, » dit Aaron W. James, M.D., Ph.D., professeur agrégé de pathologie à l'École de Médecine d'Université John Hopkins et auteur de Co-sénior de l'étude décrite dans le tourillon de l'investigation clinique.

« Type, les gens dans ces conditions ont également des problèmes avec la réparation des os, » il ajoute.

Essentiellement, les scientifiques disent que leurs résultats chez les souris expliquent que, à la remarque de fracture, deux protéines - ; une kinase-Un appelée de récepteur de tropomyosine, ou TrkA, et l'autre connu sous le nom de facteur de croissance nerveuse, ou NGF - ; grippez ensemble pour signaler le début de l'innervation, l'approvisionnement des nerfs, et par la suite, os neuf. Ils disent que ce procédé peut être assimilé au mécanisme pour la réparation des os humaine.

« Nous avons prouvé que quand TrkA, et consécutivement, NGF, ont été retirés du procédé, il y avait une réduction spectaculaire non seulement de l'innervation mais également des trois activités complémentaires critiques à la guérison couronnée de succès d'une fracture : formation de vaisseau sanguin, production des cellules de os-synthésisation et minéralisation d'os neuf, » dit James. « En fait, la goutte en général dans ces indicateurs de réparation des os était entre 60% et 80%. »

D'abord recensé pendant les années 1950, NGF est maintenant connu pour diriger l'accroissement, la maintenance, la prolifération et la conservation des neurones dans tout le fuselage. Il aide également des neurones à alerter le cerveau quand les tissus, y compris des os, remarquent la douleur des blessures ou de la maladie. Est l'étude de ce lien, James indique, ce qui les chercheurs aboutis pour soupçonner que NGF pourrait également jouer une fonction clé dans le réglage squelettique.

Quand les entreprises pharmaceutiques ont ces dernières années développé et ont conduit des essais humains d'anti-NGF agents pour réduire la douleur de l'arthrite et d'autres troubles, elles ont constaté qu'un certain nombre de patients ont souffert des fractures osseuses exceptionnelles. D'autres études ont vers la même époque prouvé que les os des enfants avec une mutation génétique rare évitant la production de TrkA peuvent ne pas guérir bien après des blessures, proposant un lien entre ces voie de signalisation et mécanismes de réparation des os. »

Chercheur de Thomas Clemens, de Ph.D., de Johns Hopkins et auteur de Co-sénior

Une étude 2016 entreprise par Clemens et d'autres a fourni une partie de la première preuve que NGF introduit la pénétration des nerfs pendant le développement de longs os chez une souris, et cela sans lui, ossification correcte est entravé. L'étude actuelle a été conçue pour définir mieux comment la signalisation de NGF-TrkA pourrait être impliquée.

Pour accomplir ceci, James, Clemens et leurs collègues ont étudié des souris avec des fractures de fatigue du cubitus, l'os de forelimb équivalent au diluant et plus long des deux os dans l'arme humaine.

Pour leurs groupes expérimentaux, les chercheurs avaient l'habitude deux méthodes différentes pour bloquer la pénétration neurale pendant le réglage. Un groupe de souris ont été génétiquement multipliés pour ne pas répondre à TrkA et donné un médicament qui inactive la signalisation chimique par la protéine. Le deuxième groupe de souris étaient donné un médicament qui détruit les fibres nerveuses.

« Parmi les souris manquant de la signalisation de TrkA, il y avait une réduction significative - ; pas moins de 80% avec un groupe témoin de souris de fonctionnement normales - ; dans le nombre de fibres nerveuses qui sont apparues au site de fracture, » James indique. « Nous avons également vu moins osteoblasts [cellules productrices d'os] et consécutivement, moins de minéralisation d'os neuf. »

« Ces résultats l'indiquent que le réglage de fracture dépend vraiment de la signalisation neurale dirigée par les fibres nerveuses de TrkA-expression, » explique.

Le prochain régime de chercheurs pour étudier comment la voie de signalisation de NGF-TrkA et le processus de réparation squelettique donnant droit répondent en traitant le démontage d'un segment d'os, plutôt que juste une interruption.

« Ceci nous aidera à apprendre si la signalisation que nous avons liée à la réparation des os dans les contrôles de souris qui traitent pour plus grand ou des blessures plus considérables d'une voie assimilée à ce que nous avons observé dans de petites fractures de fatigue, » Clemens dit.

Source:
Journal reference:

Li, Z., et al. (2019) Fracture repair requires TrkA signaling by skeletal sensory nerves. Journal of Clinical Investigation. doi.org/10.1172/JCI128428.