Polmoni umani pennello fuori gli intrusi

Giugno 21, 2016 Admin Salute 0 2
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Ora, uno studio condotto da Button Brian e colleghi della University of North Carolina a Chapel Hill, NC, aiuta a spiegare come Airways umani chiare tali muco dai polmoni. I risultati possono dare ai ricercatori una migliore comprensione di ciò che va male in molte malattie polmonari umane, come la fibrosi cistica (FC), broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e l'asma.

La relazione dei ricercatori appare nel numero della rivista Science 24 agosto.




"L'aria che respiriamo non è esattamente pulito, e prendiamo in molti elementi pericolosi con ogni respiro", spiega Michael Rubinstein, un co-autore del rapporto scienza. "Abbiamo bisogno di un meccanismo per rimuovere tutte le cianfrusaglie che respiriamo, e il modo in cui è fatto è con un gel molto appiccicoso chiamato muco che cattura queste particelle e li rimuove con l'aiuto di piccoli ciglia."

"Le cilia sono costantemente picchiando, anche mentre dormiamo," dice. "In modo coordinato, spingono il muco contenente corpi estranei fuori dei polmoni, e noi sia ingoiare o sputare. Queste ciglia anche battuto per poche ore dopo la morte. Se si sono fermati, saremmo inondati di muco che fornisce un terreno fertile per i batteri ".

Fino ad oggi, molti ricercatori hanno sottoscritto un modello "gel-on-liquido" della clearance muco, in cui un acquosi "periciliary" strato funge da lubrificante e separa muco da cellule epiteliali che rivestono le vie aeree umani. Ma questo vecchio spiegazione non riesce a spiegare come muco rimane in un proprio livello distinto.

"Non possiamo avere uno strato acquoso separa muco appiccicoso dalle nostre cellule perché c'è una pressione osmotica nel muco che induce a espandersi in acqua", dice Rubinstein. "Allora, cosa sta realmente mantenere il muco si attacchino alle nostre cellule?"

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di tecniche di imaging per osservare un denso reticolo nello strato periciliary di colture di cellule epiteliali bronchiali umane. Lo strato a spazzola è costituito da molecole di protezione che mantengono muco appiccicoso di raggiungere le ciglia e le cellule epiteliali, garantendo così il normale flusso di muco.

Sulla base delle loro scoperte, Button e gli altri ricercatori proporre una forma "di gel-on-pennello" della clearance muco in cui muco si muove in cima a uno strato periciliary pennello simile al posto di uno acquoso. Essi suggeriscono che questo meccanismo cattura la fisica di gioco muco umana in modo più accurato.

"Questo strato - questo pennello - sembra essere molto importante per il corretto funzionamento delle vie aeree umane", secondo Rubinstein. "E protegge le cellule da muco appiccicoso, e crea una seconda barriera di difesa in caso di virus o batteri penetrano attraverso il muco. Essi non penetrano attraverso lo strato della spazzola perché il pennello è più densa."

"Abbiamo scoperto che c'è una condizione specifica, di sotto del quale il pennello è sana e le cellule sono felici", spiega Rubinstein. "Ma soprattutto questa condizione ideale, in malattie come CF o BPCO, il pennello diventa compresso e impedisce di fatto il normale battito di ciglia e sano flusso di muco."

I ricercatori spiegano che, ogni volta che lo strato di muco diventa troppo denso, si può mandare in crash attraverso il pennello periciliary, comprimere le ciglia e aderire alla superficie delle cellule.

"Il crollo di questo pennello è ciò che può portare a muco immobili e provocare infezioni, infiammazioni e, infine, la distruzione del tessuto polmonare e la perdita della funzione polmonare", dice Rubinstein. "Ma il nostro nuovo modello dovrebbe guidare i ricercatori a sviluppare nuove terapie per il trattamento di malattie polmonari e fornire loro biomarcatori per monitorare l'efficacia di tali terapie."

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