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El estudio revela porqué la inmovilización después del daño ayuda en la cura

Con mucho, los daños mas comunes considerados en salas de urgencias en los Estados Unidos son ésos que afectan a extremidades. La inmovilización es el tratamiento más común, pero, hasta hace poco tiempo, era desconocida exactamente porqué esta técnica trabajó para avance la cura.

En un estudio publicado recientemente en el gorrón de la investigación clínica, Benjamin Levi, M.D., ahora el profesor adjunto de la cirugía y la cirugía plástica en UT al sudoeste, descubrieron el mecanismo por el cual la inmovilización altera una extremidad herida y las células en el área herida. Esto que encontraba podía ayudar eventual a doctores a optimizar la cura en pacientes con daños de la extremidad.

Levi y sus personas en la Universidad de Michigan encontraron que eso las extremidades de inmovilización echando o entablillando después de que el daño altere a las células madres de la manera obran recíprocamente con su ambiente extracelular, cambiando su destino del hueso debilitante que se convierte a la grasa benigna.

Hasta ahora, ha sido no entendible porqué algunas heridas curan anormalmente, a menudo con consecuencias perjudiciales, agrega Levi, que lleva a cabo citas adicionales en el centro de Charles y de Jane Pak para el metabolismo mineral e investigación clínica y el instituto de investigación del centro médico de los niños en UT al sudoeste. Por ejemplo, él explica, él ve a menudo a los pacientes en su práctica que han desarrollado una condición llamada la osificación heterotopic (HO) en la cual el hueso crece en tejidos nonskeletal tales como músculos y tendones después de daños. Levi y sus colegas notaron que HO ocurrió más con frecuencia en las juntas, las áreas que tienen deformación más mecánica después de que los daños o las cirugías - pero el mecanismo detrás de este fenómeno era desconocido.

Para ayudar a clarificar esta entrega, Levi y sus colegas funcionaron con un modelo del ratón de HO. Los ratones afectados eran cualquiera ajustado con los inmovilizadores - que actuaban como moldes minúsculos para guardar su establo de las juntas - ejercitado en una rueda de ardilla, o fueron dados los ejercicios del alcance-de-movimiento similares a lo que reciben muchos pacientes humanos después de cirugía común. Los ratones que ejercitaron o recibieron los ejercicios del alcance-de-movimiento desarrollados HO - solamente los animales inmovilizados no hicieron. Bastante, los animales inmovilizados desarrollaron burbujas de la grasa dentro de las áreas afectadas en vez del hueso.

Cavando más profundo, los investigadores cosecharon las células madres mesenquimales (MSCs) - los tipos de la célula que desempeñan un papel dominante en la cura del sitio. Cuando los investigadores examinaron qué genes eran activos en estas células, encontraron la expresión creciente en caminos moleculares referentes cómo la fijación de las células a las superficies y obran recíprocamente con la matriz extracelular, una red de proteínas y otras moléculas fuera de las células que las consolidan y proporcionan el apoyo físico. La manipulación o el uso genética de pequeñas moléculas de desactivar estos caminos moleculares sofocó HO de convertirse en los ratones movilizados.

Examinando la matriz extracelular, Levi y sus colegas encontraron que las fibras del colágeno en los animales activos tendieron a alinearse en filas ordenadas, una configuración que permitió que los MSCs estiraran a lo largo de las fibras. En cambio, las fibras del colágeno en los animales inmovilizados tenían una configuración más al azar, restringiendo el alargamiento del MSC, manteniéndolos compactos.

Es estas diferencias en el ambiente extracelular que parecen poner los MSCs en un hueso o una trayectoria gorda, Levi explica. Cuando los investigadores colocaron los MSCs en el colágeno alineado en platos del laboratorio, morphed eventual en las células de hueso. Colocándolos en el colágeno sin alinear los animó a crecer en la grasa. Las configuraciones de la activación del gen en ambos grupos de células confirmadas aumentaron la expresión del hueso o de genes gordos, dependiendo si crecieron en matrices alineadas o sin alinear del colágeno, de respectivamente.

El mensaje para llevar es que cuando inmovilizamos juntas, estamos cambiando el ambiente entero de una herida en el nivel del tejido y el nivel celular. Podríamos aprovechar este conocimiento para ayudar en la cura, alterando nuestros protocolos de la movilización o apuntando los genes específicos que afectan a cómo las células obran recíprocamente con la matriz extracelular usando las pequeñas moléculas que están ya en tuberías clínicas.”

Benjamin Levi, M.D., profesor adjunto de la cirugía y cirugía plástica en UT al sudoeste

Estas conclusión están diferenciando ya en cuidado clínico, él agregan. Aunque los médicos hayan apuntado de largo conseguir el móvil de las juntas de los pacientes de la quemadura cuanto antes, los centros de quemadura ahora utilizan protocolos importante menos agresivos para bajar las ocasiones de los pacientes de convertirse HO. La cantidad de movilidad durante la primera semana después de que el daño ahora se ajuste, que se ha mostrado para disminuir la probabilidad de convertirse HO y de la rigidez del límite.

Aunque la investigación inicial para este estudio no conducto en UT al sudoeste, la fase siguiente de esta investigación está actualmente en los trabajos en el laboratorio 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.