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L'étude indique des mécanismes de l'extension induite de peau d'extension mécanique

La capacité de la peau d'augmenter par l'étirement mécanique a été employée pendant des décennies en plastique et chirurgie réparatrice pour produire d'un excès de peau qui peut être employé pour réparer des anomalies congénitales, des tissus endommagés, et la reconstruction de sein après mastectomie. Le cellulaire et les mécanismes moléculaires par lesquels la peau répondent à l'étirement mécanique restent inconnus.

Les chercheurs aboutissent par le P.R. Cédric Blanpain - chercheur de WELBIO, directeur du laboratoire des cellules souche et du cancer, faculté de médecine, libre De Bruxelles d'Université -, en collaboration avec le P.R. Benjamin D. Simons - université de Cambridge - expliqué que l'étirage induit l'extension de peau en induisant le renouvellement automatique des cellules souche épidermiques et a découvert les voies de signalisation responsables d'étirer l'activation induite et le renouvellement de cellule souche à la définition unicellulaire.

L'épiderme de peau est un barrage essentiel protégeant les animaux contre des infections et la perte d'eau. La peau est exposée à la tension mécanique variée, il doit résister et répondre à l'étirement mécanique, en adaptant sa taille tandis que la mise à jour de son barrage fonctionne. Ces propriétés sont employées par des chirurgiens plasticien pour produire de la peau supplémentaire pour la chirurgie réparatrice. À cet effet, les chirurgiens emploient une « rondelle d'expansion de peau » gonflable cette ils s'insèrent en dessous de la peau et gonflent, entraînant l'extension de la peau de recouvrement. Bien que cette technique ait été employée pendant des décennies en médicament, très petit est connu au sujet des mécanismes par lesquels la force mécanique de la rondelle d'expansion de peau mènent à l'activation des cellules souche de peau et à la production d'un excès de peau.

Dans cette étude neuve publiée en nature, Mariaceleste Aragona et collègues définissent la dynamique clonale et les mécanismes moléculaires qui mènent à l'activation de cellule souche et à l'extension de peau à la définition unicellulaire.

Ils ont employé les modèles génétiques de pointe de souris pour étudier la réaction des cellules souche épidermiques à l'étirement mécanique. Particulièrement, ils ont exécuté le traçage génétique de lignée qui leur a permis de marquer les cellules souche, qui demeurent en haut de la hiérarchie cellulaire dans la peau, et suivent le destin de la progéniture de cellule souche au fil du temps. Ils ont accouplé ces analyses avec l'ordonnancement unicellulaire en collaboration avec P.R. Thierry Voet - KULeuven - qui analysent l'identité moléculaire de chaque cellule individuelle fournissant une définition profonde des différents déclarer cellulaires qui ont accompagné l'extension de peau.

Intéressant, ils ont constaté que seulement les cellules souche spécifiques changeaient leur destin de comportement et de cellules en réponse à l'étirement mécanique. « Il était particulièrement passionnant pour observer que pas toutes les cellules répondent également aux perturbations mécaniques et recenser pour la première fois la signature moléculaire qui caractérisent ces le détail a étiré des cellules souche de peau », commente Mariaceleste Aragona, le premier auteur de l'étude.

En collaboration avec le P.R. Benjamin D Simons - université de Cambridge -, elles ont développé un modèle mathématique de la façon dont la peau augmente sur l'étirement. Pendant l'extension extension-assistée de peau, une augmentation passagère de division auto-renouvelante de cellule souche permet au tissu de mettre à jour sa composition et organisme cellulaires, tout en augmentant le groupe de cellules qui négocieront le développement du tissu. Ces caractéristiques expliquent la nature en plastique et résiliente des cellules souche, qui est principale pour permettre au tissu de répondre à son environnement et d'augmenter si nécessaire tout en mettant à jour les fonctionnements indispensables de barrage de la peau.

Totalement, cette étude dissèque le cellulaire et les mécanismes moléculaires spatio-temporels qui règlent le comportement des cellules souche de peau en réponse à l'extension mécanique et trace point par point les composantes moléculaires qui permettent aux cellules souche de détecter et négocier la réaction pour étirer et induire le développement du tissu.

Ces découvertes neuves, découvrent non seulement comment la peau réagit aux perturbations mécaniques par l'activation de la population spécifique des cellules souche, mais se démêlent également les lecteurs moléculaires responsables du mechanotransduction de cellule souche dans un contexte cliniquement approprié. Nous espérons que la compréhension de ces mécanismes neufs sera exploitée à l'avenir pour stimuler le développement du tissu et la cicatrisation. »

P.R. Cédric Blanpain, auteur supérieur, chercheur de WELBIO, directeur du laboratoire des cellules souche et du cancer, faculté de médecine, Université Libre De Bruxelles

Source:
Journal reference:

Aragona, M., et al. (2020) Mechanisms of stretch-mediated skin expansion at single-cell resolution. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2555-7.