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Los investigadores desarrollan nuevo método para estudiar el efecto de la deficiencia a largo plazo del oxígeno

Los investigadores en la Universidad Tecnológica de Luleå han desarrollado un método para estudiar cómo las células musculares en los vasos sanguíneos del pulmón, permanente contrato debido a deficiencia a largo plazo del oxígeno.

Este fenómeno lleva a la presión creciente en los buques del pulmón y la deformación en el corazón aumenta. El efecto es evidente en enfermedades pulmonares tales como enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD) y el pandémico que prevalece Covid-19; La cantina escasa del oxígeno debido a la función pulmonar perturbada puede llevar a la muerte durante infecciones.

No se proyecta totalmente cómo la presión creciente en los buques del pulmón se crea bajo escasez prolongada del oxígeno, pero puede llevar a una sobrecarga del paro cardíaco del lado del corazón correcto y final.

Esperamos que nuestro método pueda ayudar a medir las señales de las células musculares en los vasos sanguíneos del pulmón de entender mejor este proceso en las células. Entonces usted tiene más oportunidad de desarrollar las drogas que pueden prevenir el estado de la enfermedad o aún curarlo.”

Kerstin Ramser, profesor de mecánicos experimentales, Universidad Tecnológica de Luleå

Colabore con los investigadores médicos alemanes

Kerstin Ramser y Joel Wahl, investigadores en mecánicos experimentales, en la Universidad Tecnológica de Luleå, en colaboración con investigadores en la universidad de Justus Liebig en Giessen (Alemania) del instituto pulmonar cardiio (CPI), han desarrollado un método para estudiar qué suceso en células musculares en las arterias pulmonares en caso de deficiencia prolongada del oxígeno.

Aumenta el riesgo de paro cardíaco

En el caso normal de la gente pulmón-sana, la sangre oxígeno-pobre se transporta de la carrocería al derecho del corazón, que entonces lo bombea fuera a los pulmones vía las arterias pulmonares para la oxigenación.

Nuestras células musculares lisas en las arterias pulmonares tienen la tarea de la desformación dependiendo del contenido en oxígeno de modo que las arterias en el pulmón puedan o pasar con la sangre - entonces son relajadas - o no - cuando son densas - para poder optimizar la absorción de oxígeno de la mejor manera, supuesta vasoconstricción pulmonar hipóxica (HPV).

Sin embargo, este proceso puede llegar a ser irreversible durante deficiencia prolongada del oxígeno en los pulmones, de modo que las arterias en las piezas grandes de los pulmones sean densas todo el tiempo.

La presión en las arterias pulmonares entonces llega a ser anormalmente alta, porque el mismo volumen de sangre intenta activar a través de los buques estrechos, supuesta hipertensión del pulmonell.

Como consecuencia, el ventrículo derecho del corazón debe compensar la resistencia creciente, que en el extremo - debido a la sobrecarga constante del trabajo - puede dar lugar a paro cardíaco.

Desarrolla los sistemas de medición para los expertos cardiovasculares

Cómo el sistema de transmisión de señales entra estas células musculares y cuál es ése causa una presión creciente en los buques del pulmón no se correlaciona actualmente completo y las vulcanizaciones son limitadas.

La meta de los investigadores de Luleå es desarrollar sistemas de medición de modo que los expertos en enfermedades cardiovasculares puedan examinar la función de las arterias pulmonares bajo deficiencia del oxígeno, y produce las drogas muy necesarias.

- Todavía no sabemos exactamente dónde en la célula comienza cuando los vasos sanguíneos en el pulmón contratan permanente, pero somos un paso en la manera de descubrir. Con nuestro método hemos podido ver cómo las células de una arteria pulmonar comunican considerando cómo las señales de las moléculas individuales aumentan o disminuyen en respuesta a deficiencia del oxígeno. Somos únicos en poder estudiar el cambio de la forma y los cambios moleculares simultáneamente en el nivel individual de la célula bajo deficiencia controlada en células musculares, Kerstin Ramser del oxígeno, dicen.

Vea las moléculas de la transmisión de señales el hacer señales bajo deficiencia del oxígeno

Para investigar esto, los dos investigadores utilizan supuesto Raman que dispersa conjuntamente con microfluidics y la técnica de la abrazadera de remiendo.

Con la ayuda de una cámara a prueba de gas del flujo que dé el pleno control sobre el contenido en oxígeno, pueden medir simultáneamente el contenido en oxígeno, de cómo las moléculas de la señal (calcio y potasio) hacen señales con membranas celulares y cómo los mecanismos redox de las mitocondrias de la célula se comportan.

Represente las únicas células musculares bajo deficiencia del oxígeno

Con este método, han podido observar y las células musculares vivas individuales de la imagen de las arterias pulmonares cuyas moléculas cambian dependiendo del contenido en oxígeno.

Iluminan las células musculares con la luz laser, por el que los cambios en la composición molecular de la célula puedan ser descubiertos. Han observado cómo la proporción de biomoléculas que sean importantes para la producción energética de células aumenta y disminuye como reacción a la falta de oxígeno.

La técnica de la abrazadera de remiendo significa que una pipeta de cristal fina que contiene un electrodo es aplicada y chupada sobre la pared celular. A través del electrodo han podido observar cómo los iones del calcio atraviesan la membrana celular, como resultado del oxígeno cambian.

- Un reto importante ha sido ocuparse de un ambiente ruidoso, adonde los líquidos líquidos pasan a través de las células musculares vivas en el sistema microfluidic donde se sujetan al rapid pero a los cambios cuidadosamente controlados del oxígeno. Al mismo tiempo, estamos interesados en resultados de la medición de los métodos que no son directamente compatibles, así que significa que tenemos que hacer constante compromisos para no excluir la información importante. No es tan una situación fácil de la medición, Joel Wahl, dice

Nuevo objetivo: la dimensión y filma las señales en tiempo real

Los dos investigadores en la Universidad Tecnológica de Luleå ahora han continuado desarrollar un sistema de medición que combina (3D) proyección de imagen olográfica tridimensional con dispersar estimulado de Raman (SRS). Este método produce un efecto muchas veces más fuertes que la espectroscopia convencional de Raman, que permite los procesos biomoleculares y la forma cambia en la célula que se medirá en tiempo real.

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.