New immagini nanoscala può portare a nuovi trattamenti per la sclerosi multipla

Aprile 2, 2016 Admin Salute 0 2
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Il raggiungimento di un nuovo metodo di immagini nanoscopica, il team scientifico ha studiato la guaina di mielina, i nervi di membrana che circonda che è compromessa nei pazienti con sclerosi multipla (SM).

Lo studio è pubblicato nella edizione on line di questa settimana dei Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).




"Membrane mieliniche sono una classe di membrane biologiche che sono solo due molecole di spessore, meno di un milionesimo di millimetro", ha detto Jacob Israelachvili, uno degli autori senior e professore di ingegneria chimica e dei materiali presso University of California. "Le membrane avvolgono gli assoni dei nervi per formare la guaina mielinica."

Ha spiegato che il modo in diverse parti del sistema nervoso centrale, compreso il cervello, comunicano tra loro in tutto il corpo avviene tramite la trasmissione di impulsi elettrici, o segnali, lungo le guaine mieliniche fibrosi. Le guaine agiscono come cavi elettrici o linee di trasmissione.

"Difetti nell'organizzazione molecolare o strutturale delle membrane mieliniche portano a efficienza di trasmissione ridotta", ha detto Israelachvilli. "Ciò si traduce in vari disturbi o disabilità sensoriali e motorie, e malattie neurologiche come la sclerosi multipla."

A livello microscopico e il livello macroscopico, che è visibile all'occhio, MS è caratterizzata dalla comparsa di lesioni o vacuoli nella mielina, e alla fine si traduce nella completa disintegrazione della guaina mielinica. Questa disintegrazione progressiva è chiamato demielinizzazione.

I ricercatori hanno focalizzato su ciò che accade a livello molecolare, comunemente indicato come livello nanoscopica. Ciò richiede tecniche di visualizzazione e caratterizzazione altamente sensibili.

L'articolo descrive fluorescenza imaging e altre misure di domini, che sono piccoli gruppi eterogenei di molecole lipidiche - costituenti principali delle membrane mieliniche - che possono essere responsabile della formazione di lesioni. Lo hanno fatto utilizzando strati molecolari modello in composizioni che imitano entrambe le membrane mieliniche sani e malati.

Essi hanno osservato differenze di aspetto, dimensioni, e la sensibilità alla pressione, dei domini nei monostrati sani e malati. Poi, hanno sviluppato un modello teorico, in termini di alcune proprietà molecolari, che sembra rappresentare quantitativamente per le loro osservazioni.

"La scoperta e la caratterizzazione di domini micron dimensioni che sono diverse in assemblee lipidi sani e malati hanno importanti implicazioni per il modo in cui queste membrane interagiscono tra di loro", ha detto Israelachvili. "E questo porta alla nuova comprensione di demielinizzazione a livello molecolare."

I risultati aprono la strada a nuovi metodi sperimentali per la diagnosi precoce, la diagnosi, la stadiazione, ed eventuale trattamento di tessuti patologici che sono precursori di MS e di altre malattie associate alla membrana, secondo gli autori.

Tutto il lavoro riportata nel loro lavoro è stato completato alla University of California, anche se alcuni degli autori si sono trasferiti ad altre istituzioni. Oltre ai Israelachvili, gli altri autori sono Dong Woog Lee, studente laureato presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica della University of California; Younjin Min, ora un borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica presso il Massachusetts Institute of Engineering; Prajnaparamitra Dhar, ora professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica presso l'Università del Kansas; Arun Ramachandran, ora professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Chimica Applicata presso l'Università di Toronto; e Joseph A. Zasadzinski, ora professore presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Scienza dei Materiali presso l'Università del Minnesota.

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