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I ricercatori mettono a punto il nuovo metodo per studiare l'effetto della carenza a lungo termine dell'ossigeno

I ricercatori all'università tecnologica di Luleå hanno messo a punto un metodo per studiare come celle di muscolo nei vasi sanguigni del polmone, permanentemente contratto a causa della carenza a lungo termine dell'ossigeno.

Questo fenomeno piombo a pressione aumentata nelle imbarcazioni del polmone e lo sforzo sul cuore aumenta. L'effetto è evidente nelle affezioni polmonari quali la malattia polmonare ostruttiva cronica (COPD) e la pandemia prevalente Covid-19; Lo scambio insufficiente di ossigeno dovuto la funzione polmonare di disturbo può piombo alla morte durante le infezioni.

Completamente non è pianificato come la pressione aumentata nelle imbarcazioni del polmone è creata nell'ambito della scarsità prolungata dell'ossigeno, ma può piombo ad un sovraccarico del lato ed infine dell'infarto del cuore destro.

Speriamo che il nostro metodo possa contribuire a misurare i segnali dalle celle di muscolo nei vasi sanguigni del polmone capire meglio questo trattamento nelle celle. Poi avete più opportunità di sviluppare le droghe che possono impedire lo stato di malattia o persino farla maturare.„

Kerstin Ramser, il professor dei meccanici sperimentali, università tecnologica di Luleå

Collabori con i ricercatori medici tedeschi

Kerstin Ramser e Joel Wahl, ricercatori in meccanici sperimentali, all'università tecnologica di Luleå, in collaborazione con i ricercatori all'università di Justus Liebig a Giessen (Germania) dal cardio istituto polmonare (CPI), hanno messo a punto un metodo per studiare che cosa accade in celle di muscolo nelle arterie polmonari nel caso della carenza prolungata dell'ossigeno.

Aumenta il rischio di infarto

Nel caso normale della gente polmone-sana, il sangue del ossigeno-povero è trasportato dall'organismo alla destra del cuore, che poi la pompa fuori ai polmoni via le arterie polmonari per l'ossigenazione.

Le nostre celle di muscolo liscio nelle arterie polmonari hanno il compito di deformare secondo il tenore di ossigeno in moda da potere o passare le arterie nel polmone con sangue - poi sono rilassate - o non - quando sono dense - in moda da potere ottimizzare il consumo d'ossigeno nel migliore modo, cosiddetta vasocostrizione polmonare Hypoxic (HPV).

Tuttavia, questo trattamento può diventare irreversibile durante la carenza prolungata dell'ossigeno nei polmoni, di modo che le arterie in grandi parti dei polmoni sono dense continuamente.

La pressione nelle arterie polmonari poi diventa anormalmente alta, perché lo stesso volume di sangue prova a spingere tramite le imbarcazioni strette, cosiddetta ipertensione del pulmonell.

Di conseguenza, il ventricolo destro del cuore deve compensare la resistenza aumentata, che alla fine - dovuto sovraccarico costante del lavoro - può provocare l'infarto.

Mette a punto i sistemi di misura per gli esperti cardiovascolari

Come il sistema di segnalazione entra in queste celle di muscolo e che cosa è quello causa una pressione aumentata nelle imbarcazioni del polmone corrente completamente non è mappato e le maturazioni sono limitate.

Lo scopo dei ricercatori di Luleå è di mettere a punto i sistemi di misura in moda da potere esaminare gli esperti nelle malattie cardiovascolari la funzione delle arterie polmonari nell'ambito della carenza dell'ossigeno e produce le droghe tanto necessarie.

- Ancora non sappiamo esattamente dove nella cella comincia quando i vasi sanguigni nel polmone permanentemente si contrarranno, ma siamo un passo sulla strada scoprire. Con il nostro metodo abbiamo potuti vedere come le celle di un'arteria polmonare comunicano vedendo come i segnali dalle diverse molecole aumentano o diminuiscono in risposta alla carenza dell'ossigeno. Siamo unici in potere studiare il cambiamento di forma ed i cambiamenti molecolari simultaneamente al livello determinato delle cellule nell'ambito della carenza controllata in celle di muscolo, Kerstin Ramser dell'ossigeno, dice.

Vedi le molecole di segnalazione segnalare nell'ambito della carenza dell'ossigeno

Per studiare questo, i due ricercatori usano il cosiddetto scattering di Raman congiuntamente al microfluidics ed alla tecnica del morsetto di toppa.

Con l'aiuto di una camera impermeabile al gas di flusso che dà il controllo totale sopra il tenore di ossigeno, possono misurare simultaneamente il tenore di ossigeno, di come le molecole del segnale (calcio e potassio) segnalano tramite le pareti cellulari e come i meccanismi redox dei mitocondri delle cellule si comportano.

Descriva le singole celle di muscolo nell'ambito della carenza dell'ossigeno

Con questo metodo, hanno potute osservare e diverse celle di muscolo viventi di immagine dalle arterie polmonari di cui le molecole cambiano secondo il tenore di ossigeno.

Illuminano le celle di muscolo con luce laser, con cui i cambiamenti nella composizione molecolare della cella possono essere individuati. Hanno osservato come la proporzione di biomolecole che sono importanti per la produzione di energia delle celle aumenta e diminuisce come risposta a mancanza di ossigeno.

La tecnica del morsetto di toppa significa che una pipetta di vetro sottile che contiene un elettrodo è applicata e succhiata sulla parete cellulare. Tramite l'elettrodo hanno potuti osservare come gli ioni del calcio attraversano la membrana cellulare, come conseguenza di ossigeno cambiano.

- Una sfida importante è stata di occuparsi di un ambiente rumoroso, in cui i liquidi liquidi attraversano le celle di muscolo viventi nel sistema microfluidic in cui sono sottoposti a rapida ma ai cambiamenti con attenzione controllati dell'ossigeno. Allo stesso tempo, siamo interessati nei risultati di misura dai metodi che non sono direttamente compatibili, in modo da significa che dobbiamo fare costantemente i compromessi per non escludere le informazioni importanti. Così non è una situazione facile di misura, Joel Wahl, dice

Nuovo obiettivo: misuri e filmi i segnali in tempo reale

I due ricercatori all'università tecnologica di Luleå ora hanno continuato a mettere a punto un sistema di misura quella rappresentazione olografica tridimensionale delle associazioni (3D) con lo scattering stimolato di Raman (SRS). Questo metodo produce un effetto molte volte più forti della spettroscopia convenzionale di Raman, che permette i trattamenti biomolecolari e la forma cambia nella cella da misurare in tempo reale.

Source:
Journal reference:

Sommer, N., Bypassing mitochondrial complex III using alternative oxidase inhibits acute pulmonary oxygen sensing. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aba0694.