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O estudo revela porque a imobilização após ferimento ajuda na cura

Por muito, os ferimentos os mais comuns considerados nas urgências nos Estados Unidos são aqueles que afetam extremidades. A imobilização é o tratamento o mais comum, no entanto, até recentemente, era desconhecida exactamente porque esta técnica trabalhou para avançar a cura.

Em um estudo publicado recentemente no jornal da investigação clínica, Benjamin Levi, M.D., agora o professor adjunto da cirurgia e a cirurgia plástica em UT do sudoeste, descobriram o mecanismo por que a imobilização altera uma extremidade ferida e as pilhas na área ferida. Isto que encontra podia eventualmente ajudar doutores a aperfeiçoar a cura nos pacientes com os ferimentos da extremidade.

Levi e sua equipe na Universidade do Michigan encontraram que aquela as extremidades de imobilização moldando ou splinting depois que ferimento altera as células estaminais da maneira interagem com seu ambiente extracelular, comutando seu destino do osso debilitante se tornando à gordura benigna.

Até agora, foi obscura porque algumas feridas curam anormalmente, frequentemente com conseqüências prejudiciais, adiciona Levi, que guardara nomeações adicionais no centro de Charles e de Jane Pak para o metabolismo mineral e pesquisa clínica e no instituto de investigação do centro médico das crianças em UT do sudoeste. Por exemplo, explica, vê frequentemente os pacientes em sua prática que desenvolveram uma circunstância chamada a ossificação heterotopic (HO) em que o osso cresce em tecidos nonskeletal tais como os músculos e os tendões após os ferimentos. Levi e seus colegas observaram que HO ocorreu mais freqüentemente em junções, as áreas que têm uma tensão mais mecânica depois que os ferimentos ou cirurgias - mas o mecanismo atrás deste fenômeno era desconhecido.

Para ajudar a esclarecer esta edição, Levi e seus colegas funcionaram com um modelo do rato de HO. Os ratos afetados eram qualquer um cabido com os imobilizadores - que actuaram como moldes minúsculos para manter seu estábulo das junções - exercitado em uma escada rolante, ou foram dados os exercícios do escala--movimento similares ao que muitos pacientes humanos recebem após a cirurgia comum. Os ratos que exercitaram ou receberam os exercícios do escala--movimento desenvolvidos HO - mas os animais imobilizados não fizeram. Um pouco, os animais imobilizados desenvolveram bolhas da gordura dentro das áreas afetadas em vez do osso.

Investigando mais profundo, os pesquisadores colheram células estaminais mesenchymal (MSCs) - os tipos da pilha que jogam um papel chave na cura do local. Quando os pesquisadores examinaram que genes eram activos nestas pilhas, encontraram a expressão aumentada em caminhos moleculars em relação a como o anexo das pilhas às superfícies e interagem com a matriz extracelular, uma rede das proteínas e outras moléculas fora das pilhas que as consolidam e as fornecem o apoio físico. A manipulação ou o uso genético de moléculas pequenas neutralizar estes caminhos moleculars reprimiram HO de tornar-se nos ratos mobilizados.

Examinando a matriz extracelular, Levi e seus colegas encontraram que as fibras do colagénio nos animais activos tenderam a se alinhar em fileiras em ordem, um teste padrão que permitisse que os CAM esticassem ao longo das fibras. Ao contrário, as fibras do colagénio nos animais imobilizados tiveram um teste padrão mais aleatório, restringindo o estiramento do CAM, mantendo os compactos.

É estas diferenças no ambiente extracelular que parecem pôr CAM sobre um osso ou uma trajectória gorda, Levi explica. Quando os pesquisadores colocaram CAM no colagénio alinhado em pratos do laboratório, morphed eventualmente em pilhas de osso. Colocando os no colagénio unaligned incentivou-os crescer na gordura. Os testes padrões da activação do gene em ambos os grupos de pilhas confirmadas aumentaram a expressão do osso ou de genes gordos, segundo se cresceram em matrizes alinhadas ou unaligned do colagénio, respectivamente.

A mensagem neta é que quando nós imobilizamos junções, nós estamos mudando o ambiente inteiro de uma ferida no nível do tecido e no nível celular. Nós poderíamos aproveitar este conhecimento para ajudar na cura, alterando nossos protocolos da mobilização ou visando os genes específicos que afectam como as pilhas interagem com a matriz extracelular usando as moléculas pequenas que estão já nos encanamentos clínicos.”

Benjamin Levi, M.D., professor adjunto da cirurgia e cirurgia plástica em UT do sudoeste

Estes resultados já estão fazendo uma diferença no cuidado clínico, ele adicionam. Embora os médicos apontem por muito tempo obter o mais cedo possível o móbil das junções dos pacientes da queimadura, os centros de queimadura usam agora protocolos significativamente menos agressivos para abaixar as possibilidades dos pacientes de tornar-se HO. A quantidade de mobilidade durante a primeira semana depois que ferimento é ajustado agora, que estêve mostrado para diminuir a probabilidade de se tornar HO e da rigidez do limite.

Embora a pesquisa inicial para este estudo não seja conduzida em UT do sudoeste, a fase seguinte desta investigação está actualmente nos trabalhos no laboratório de Levi's UTSW.

Source:
Journal reference:

Huber, A.K., et al. (2020) Immobilization after injury alters extracellular matrix and stem cell fate. Journal of Clinical Investigation. doi.org/10.1172/JCI136142.