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Il ricercatore di KU estrae il premio $1,25 milioni per studiare il ruolo vitale delle ormoni sessuali nella riparazione del tessuto

La nostra capacità di guarire e tessuto dell'organismo rigenerato nuovo dopo che una lesione ha molto da fare con il sesso biologico. Per esempio, dopo menopausa, la perdita di segnalazione dell'ormone sessuale nelle donne può piombo alle malattie degeneranti quali osteoporosi e l'osteoartrite, dove l'osso e la cartilagine si degradano e diventano più delicati e friabili a causa di perdita del tessuto.

Ora, un ricercatore all'università di Kansas utile un quinquennale, premio della ricerca dei ricercatori d'elevazione $1,25 milioni dagli istituti della sanità nazionali per studiare come l'estrogeno interagisce con l'organismo al livello del microenvironment delle cellule. I risultati potrebbero indicare la direzione per lo studio sulle differenze del sesso in celle stromal mesenchymal umane (MSCs), hanno specializzato le celle che possono supportare una miriade di altre celle promuovendo la riparazione e la rigenerazione del tessuto dopo la lesione e rappresentano un tasto a sviluppare le nuove terapie adattate.

“Sto provando a capire perché maschio ed il tessuto femminile potrebbe rigenerare diversamente e come questo piombo all'inizio delle malattie dove il tessuto non rigenera bene, quali osteoporosi e l'osteoartrite,„ ha detto l'asina Robinson, assistente universitario del prodotto chimico & dell'assistenza tecnica del petrolio a KU, che piombo il lavoro nell'ambito del premio di NIH MIRA. “Stiamo andando avvicinarci a questo problema al livello o al microenvironment che le celle vivono dentro, essenzialmente e vedono come quella potrebbe dettare la rigenerazione. Stiamo esaminando l'estradiolo, l'estrogeno più predominante e coppia quella conoscenza con controllo dell'ambiente del 3D delle cellule per vedere, infine, che cosa fanno noi deve promuovere la riparazione e quella è probabilmente differente in tessuti maschii e femminili.„

Come atleta teenager, Robinson è stato emarginato dal perseguire una carriera seria di calcio a causa di una ferita al ginocchio, ma quella egualmente ha avviato il suo interesse nella scienza in questione nel ripristino dell'organismo, in una curiosità che quella piombo alla sua competenza in biomateriali, nell'assistenza tecnica del tessuto e nell'assistenza tecnica biomolecolare. “Il mio laboratorio realmente è messo a fuoco sul tessuto connettivo,„ ha detto. “Facciamo molto con il menisco del ginocchio. È realmente che cosa stiamo facendo per i tre o quattro anni scorsi.„

Il lavoro recente del ricercatore di KU mira a sviluppare gli strumenti del biomateriale per analizzare fuori le differenze del sesso nella riparazione del tessuto e come gli organismi mantengono l'omeostasi, o in un equilibrio necessario per promuovere la salubrità e la funzione dopo i cambiamenti quale la lesione. Il lavoro seguirà tre percorsi principali:

In primo luogo, Robinson spera di capire meglio come i MSCs maschii e femminili rispondono diversamente ai beni spaziali e meccanici del microenvironment delle cellule facendo uso dei biomateriali costruiti nel suo laboratorio.

“Ci sono alcuni dati clinici da mostrare che ci potrebbero essere differenze nelle componenti strutturali del tessuto negli uomini e donne,„ ha detto. “Sappiamo che le celle sono molto rispondenti al loro ambiente strutturale ed in questi sistemi costruiti possiamo gestire molti fattori. Il mio laboratorio sviluppa alle le strutture basate a polimero 3D che tessuto mimico. Usiamo una tecnica per generare le fibre sul disgaggio del collageno -; così nanometro al piccolo disgaggio del micron -; e sappia che generale le celle rispondono completamente diversamente se sono su un nanometro contro una fibra di micrometro, o se quelle fibre a caso sono orientate appena o state allineate come nel muscolo o molto tessuto connettivo quale il menisco. Ma che cosa se provengono dai pazienti maschii o femminili -; sono quelle celle che rispondono diversamente alle indicazioni strutturali che possiamo costruire ed assicurare per loro in laboratorio?„

Ulteriormente, Robinson mira a scoprire come l'estrogeno pregiudica la trascrizione a valle, o come le celle copiano i segmenti di DNA in RNA per fare le proteine essenziali ed il comportamento successivo delle cellule. Per agire in tal modo, il suo laboratorio ha sviluppato i microchip su misura che espongono le celle alle concentrazioni differenti di estrogeno.

Abbiamo adattato le progettazioni precedenti e da costruzione alla funzione di nanofabbricazione di KU. Sono facili da fare ed equo economiche. I ricercatori stanno mostrando che l'estrogeno ha effetti con una vasta gamma di concentrazioni nell'estrogeno ed in modo da secondo la concentrazione, potreste dire bene, “, estrogeno che fa questo, o sta facendo l'opposto.„ Se dite, “sto andando esaminare questo intervallo di concentrazione e sto andando a manualmente lo faccio, “sto andando catturare molto tempo. Stiamo esaminando nove ordini di grandezza cambiamo nella concentrazione. Tuttavia, possiamo indirizzare questo vasto intervallo di concentrazione in queste unità seminando le celle -; avete bisogno appena di una piccola quantità -; e poi le unità possono applicare rapidamente le concentrazioni differenti attraverso molti canali facendo uso della diffusione. Ottenete un intervallo delle concentrazioni appena mescolandoti da zero ad un'alta concentrazione attraverso questi canali e create un gradiente di concentrazione. L'idea è voi dosa queste celle per 24, 48 o 72 ore, quindi potete eliminare le celle e cominciare esaminare come le celle stanno rispondendo ha basato su queste concentrazioni. Questi microchip risparmieranno sul tempo e costeranno necessario per terminare questi studi.„

Asina Robinson, assistente universitario del prodotto chimico & dell'assistenza tecnica del petrolio a KU

Per concludere, Robinson ed il suo laboratorio sperano di usare i loro risultati per costruire i sistemi del biomateriale che efficacemente regolamentano la presentazione di estrogeno alle celle, un avanzamento che potrebbe piombo ai trattamenti più efficaci per una miriade di lesioni e circostanze croniche che danneggiano le ossa ed il tessuto connettivo.

“Il modo che facciamo i biomateriali, noi può gestire la versione di estrogeno. Tanto come le pillole ad emissione lenta, possiamo catturare l'idea delle microsfere e della formulazione della droga ma catturarla al materiale dell'impalcatura 3D,„ ha detto. “Realmente possiamo fare un genere del biomateriale più vicino al prodotto in cui dite, “questo siamo la struttura che devo affinchè le celle risponda e rilascia o questo ormone o il modulatore dell'ormone a questa tariffa che conosciamo è realmente importante per la riparazione. “„

Mentre la ricerca inizialmente concentra sui biomateriali di potenziale e dell'estrogeno innestati verso le donne, il ricercatore di KU ha detto che la sua ricerca potrebbe provocare le terapie che avvantaggiano gli uomini pure.

“Se qualcuno sta andando essere messo su un inibitore di aromatase -; per esempio, gli uomini sono su questi inibitori per impedire la conversione del testoterone ad estrogeno, questo avrà implicazioni per entrambi i sessi biologici,„ ha detto.

Robinson ha detto che il lavoro nell'ambito della concessione egualmente contribuirà a preparare la generazione seguente di scienziati nel campo dei biomateriali di assistenza tecnica.

“Ho 14 persone nel gruppo ora, compreso gli studenti non laureati, gli studenti di laureato e un postdoc e stanno facendo i progetti differenti interamente compresi in questo lavoro,„ ha detto. “Per me, l'addestramento e l'apprendimento per gli studenti è la mia cosa preferita. Amo la capacità di dare un'idea della grande maschera e di farli fare funzionare con. L'abilità al mentore questi apprendisti è uno dei motivi principali perché amo la ricerca accademica.„

Tuttavia, Robinson ha detto che lo scopo finale è di effettuare la ricerca che migliorerà la salubrità della gente.

“Tanta gente deve occuparsi delle lesioni osteomuscolari,„ ha detto. “Pregiudica la qualità di vita della gente. È una di più grandi emissioni che causa l'inabilità e disoccupazione e mancanza di potere lavorare in generale. La lesione e la degenerazione ortopediche sono probabili contagiare molta gente. Ognuno conosce qualcuno che abbia ferito un certo tipo di tessuto connettivo.„