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La via determinante per le fratture curative, studio di segnalazione del nervo mostra

I bastoni e le pietre possono rompere le sue ossa, ma guarirli richiedono la produzione di un segnale della proteina che stimola la generazione, la crescita e la diffusione di cellule nervose vitali, o dei neuroni, in tutto l'area danneggiata. Quella è l'individuazione di uno studio recente della medicina di Johns Hopkins che ha utilizzato i mouse per dimostrare che probabile ha luogo durante la riparazione umana di frattura pure.

“Una migliore comprensione di come le cellule nervose lavorano in ossa potrebbe stimolare lo sviluppo delle terapie della rigenerazione del neurone per la gente con le malattie dove il danno del nervo è comune, quale la neuropatia diabetica,„ dice Aaron W. James, M.D., Ph.D., professore associato di patologia alla scuola di medicina di Johns Hopkins University ed autore co-senior dello studio descritto nel giornale di ricerca clinica.

“Tipicamente, la gente con queste circostanze egualmente ha problemi con la riparazione dell'osso,„ aggiunge.

Essenzialmente, gli scienziati dicono che i loro risultati in mouse dimostrano che, al punto di frattura, due proteine -; si ha chiamato la chinasi-Un del ricevitore della tropomiosina, o TrkA e l'altro conosciuto come il fattore di crescita del nervo, o NGF -; leghi insieme per segnalare l'inizio di stimolo, il fornitura dei nervi e successivamente, nuovo osso. Dicono che questo trattamento può essere simile al meccanismo per la riparazione umana dell'osso.

“Abbiamo indicato che quando TrkA ed a sua volta, NGF, è stato eliminato dal trattamento, c'era una riduzione drammatica non solo dello stimolo ma anche delle tre attività di seguito critiche al riuscito ripristino da una frattura: formazione del vaso sanguigno, produzione di celle disintetizzazione e mineralizzazione di nuovo osso,„ dice James. “Infatti, la goccia complessiva in questi indicatori della riparazione dell'osso era fra 60% e 80%.„

In primo luogo identificato negli anni 50, NGF ora è conosciuto per dirigere la crescita, la manutenzione, la proliferazione e la conservazione dei neuroni in tutto l'organismo. Egualmente aiuta i neuroni ad avvisare il cervello quando i tessuti, compreso le ossa, stanno avvertendo il dolore dalla ferita o dalla malattia. Lo studio della questa connessione, James dice, è che cosa ricercatori piombo per sospettare che NGF anche potrebbe svolgere un ruolo chiave nella riparazione scheletrica.

Quando le compagnie farmaceutiche negli ultimi anni hanno sviluppato e condotto le prove umane degli agenti anti--NGF per diminuire il dolore dall'artrite e da altri disordini, hanno trovato che una serie di pazienti hanno sofferto le fratture insolite. Altri studi intorno allo stesso tempo hanno indicato che le ossa dei bambini con una mutazione genetica rara che impedisce la produzione di TrkA non possono guarire bene dopo la lesione, suggerente una connessione fra questi via di segnalazione e meccanismi della riparazione dell'osso.„

Ricercatore di Thomas Clemens, di Ph.D., di Johns Hopkins ed autore co-senior

Gli studi 2016 intrapresi da Clemens e da altri hanno fornito alcuna della prima prova che NGF promuove il ingrowth dei nervi durante lo sviluppo delle ossa lunghe in un mouse e quello senza, formazione adeguata dell'osso è ostacolato. Lo studio corrente è stato destinato per definire meglio come la segnalazione di NGF-TrkA potrebbe essere implicata.

Per compire questo, James, Clemens ed i loro colleghi hanno studiato i mouse con le fratture di sforzo dell'ulna, l'osso del forelimb equivalente al diluente e più lungo delle due ossa nel braccio umano.

Per i loro gruppi sperimentali, i ricercatori hanno usato due metodi differenti per bloccare il ingrowth neurale durante la riparazione. Un gruppo di mouse geneticamente è stato cresciuto per non rispondere a TrkA ed è stato dato una droga che inattiva la segnalazione chimica dalla proteina. Il secondo gruppo di mouse è stato dato una droga che uccide le fibre nervose.

“Fra i mouse che mancano della segnalazione di TrkA, c'era una riduzione significativa -; fino a 80% ha paragonato ad un gruppo di controllo dei mouse di funzionamento normali -; nel numero delle fibre nervose che sono comparso al sito di frattura,„ James dice. “Inoltre abbiamo veduto meno osteoblasts [celle producenti osso] ed a loro volta, meno mineralizzazione di nuovo osso.„

“Questi risultati lo indicano che la riparazione di frattura dipende vero dalla segnalazione neurale diretta dalle fibre nervose d'espressione,„ spiega.

La pianificazione seguente dei ricercatori per studiare come la via di segnalazione di NGF-TrkA ed il processo di riparazione scheletrico risultante rispondono quando si occupa della rimozione di un segmento dell'osso, piuttosto che appena una rottura.

“Questo ci aiuterà ad imparare se la segnalazione che ci collegassimo per disossare la riparazione nei comandi dei mouse che elaborano per più grande o lesioni più estese in un modo simile a cui abbiamo osservato in piccole fratture di sforzo,„ Clemens dice.

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.