Proteine ​​critica per lo sviluppo in Fruit Flies Trovato per aiutare la guarigione di tagli e ferite nei mammiferi

Maggio 20, 2016 Admin Salute 0 0
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

I biologi della University of California, San Diego, hanno determinato che una proteina essenziale per il normale sviluppo embrionale dei moscerini della frutta è utilizzato anche da mammiferi per aiutare nella guarigione tempestiva di tagli e lacerazioni.

La loro scoperta, dettagliato nella 3 giugno della rivista Developmental Cell, fornisce nuove informazioni per gli scienziati dei meccanismi molecolari responsabili della guarigione delle ferite negli esseri umani e potrebbe un giorno portare alla progettazione di nuovi farmaci per le persone la cui guarigione è compromessa.

Migliorare la guarigione della ferita è particolarmente importante per le vittime di ustioni e altri con lesioni cutanee lente di guarigione, come quelle associate al diabete. Il diabete colpisce oggi più di 17 milioni di americani e la più diffusa forma di tipo 2, o diabete insulino-resistente-continua a salire alle stelle. I Centri statunitensi per il Controllo e la Prevenzione delle Malattie stimano che il numero di casi diagnosticati aumenterà 165 per cento entro il 2050, come il numero di adulti e bambini in sovrappeso sale negli Stati Uniti.




I genetisti hanno da tempo consapevoli del ruolo svolto da "c-Jun" -a proteina chiamata "fattore di trascrizione", perché trasforma geni e off nel portare insieme le cellule durante lo sviluppo embrionale di Drosophila, la frutta vola comunemente usato in genetica ricerca. Per molti anni, biologi Drosophila hanno anche sospettato che gli stessi percorsi biochimici coinvolti in una chiusura dorsale processo chiamato nello sviluppo degli embrioni mosca sono stati coinvolti nella guarigione delle ferite in mammiferi. Durante la chiusura dorsale in Drosophila, fogli di cellule si uniscono e si fondono lungo la linea mediana dorsale. Il processo è simile al modo in cui fogli di cellule della pelle si riuniscono durante la guarigione delle ferite nei mammiferi.

"Tuttavia, la guarigione della pelle è una cosa molto diversa da quella di mettere insieme i fogli di cellule nel fare una mosca", spiega Randall S. Johnson, professore associato di biologia presso UCSD che ha guidato il team di ricerca. "Così abbiamo davvero non sapevamo cosa aspettarci quando abbiamo iniziato il nostro studio. Ma alla fine abbiamo dimostrato nei nostri esperimenti che la perdita di questa proteina nella pelle di topi induce le cellule a grappolo all'avanguardia di una ferita, molto simile acqua che scorre in un marciapiede. "

"Se siamo in grado finalmente di progettare farmaci per promuovere questo percorso chimico", aggiunge, "i chirurghi saranno in grado di migliorare il recupero dei loro pazienti e il crescente numero di diabetici in questo paese sarà in grado di migliorare la loro capacità di guarire da tagli e lacerazioni ".

I ricercatori del laboratorio di Johnson sono stati assistiti da Kit Pogliano, professore associato di biologia presso USCD; Steven K. Hanks della Vanderbilt University School of Medicine; Katie Nason e Jeffrey M. Arbeit da UC San Francisco School of Medicine e Ronald M. saggezza da UC Davis.

Mentre genetisti già sapevano che in Drosophila c-Jun è necessaria per avviare il movimento delle cellule di chiusura dorsale, una grande differenza tra la guarigione delle ferite nei mammiferi e la chiusura dorsale in Drosophila è che, nella guarigione delle ferite, le cellule della pelle che sono stati insieme diventano separati come risultato di lesioni. In chiusura dorsale in Drosophila, cellule che erano mai insieme ricevere un segnale che li fa migrare verso l'altra. Per vedere se c-Jun ha svolto un ruolo nella guarigione delle ferite nei mammiferi, Cindy Gustafson-Brown e Guochun Li, borsisti post-dottorato nel laboratorio di Johnson, hanno prodotto un ceppo di topi che mancava la proteina c-Jun nelle cellule della pelle.

Sorprendentemente, questi topi sono nati con gli occhi aperti. Mice, come gattini e cuccioli, di solito nascono con gli occhi chiusi. Chiusura delle palpebre si verifica nelle fasi successive di sviluppo embrionale, quando le cellule della pelle rapidamente proliferano e migrano attraverso l'occhio. Inizialmente i ricercatori erano piuttosto perplessi il difetto open-eye nei topi.

"Abbiamo trascorso un lungo tempo a grattarsi la testa e chiedersi, che cosa significa?" dice Johnson. "E 'stato quando abbiamo visto anche il modello di migrazione della ferita che è diventato più chiaro."

Le ferite di topi privi della proteina c-Jun nelle cellule della pelle guarivano più lentamente le ferite di topi wild-type. Ancora più rivelatrice erano immagini microscopiche di campioni di pelle vicino alla ferita. La guarigione della ferita è un processo a più stadi che inizia con la formazione di un coagulo di fibrina, la crosta iniziale, e termina con la migrazione e la proliferazione delle cellule della pelle attraverso il coagulo di fibrina per chiudere la ferita. Tuttavia, nei topi privi c-Jun, le cellule della pelle sembravano proliferare correttamente, ma ammassati ai bordi della ferita e non è riuscito a passare attraverso.

"Il chiaro malformazione all'avanguardia indica che questa è la zona di destinazione per la funzione di questa proteina durante la guarigione della ferita," dice Johnson.

I ricercatori hanno anche scoperto che le cellule della pelle a bordo dell'occhio in topi mutanti sono stati raggrupparsi e stallo, proprio come hanno fatto ai margini della ferita. Per comprendere il motivo molecolare per questi difetti, i ricercatori hanno preso campioni di tessuto della pelle dalla ferita e il bordo dell'occhio in topi mutanti e normali, poi colorate con marcatori a determinate proteine ​​note per essere coinvolte nella comunicazione cellulare in Drosophila. Hanno trovato diminuzione dei livelli di alcune di queste proteine ​​nei principali cellule della pelle bordo lungo la ferita e l'occhio nei topi mutanti. Le cellule dei topi mutanti avevano anche difetti del citoscheletro, struttura di supporto della cella, che è importante per la mobilità cellulare.

La proteina c-Jun è un membro di una famiglia di proteine, in cui molte proteine ​​hanno funzioni sovrapposte. Questo potrebbe spiegare perché i topi mutanti non aveva difetti della pelle più gravi, dice Li, il primo autore dello studio. "C-giugno potrebbe essere specificamente richiesto quando l'equilibrio della proliferazione delle cellule della pelle e la differenziazione sono rapidamente e temporalmente alterato, come nella guarigione o la crescita di tumori ferita."

Oltre alle implicazioni di questi risultati per la progettazione di farmaci per promuovere la guarigione delle ferite, Li fa notare, "I nostri topi mutanti ci danno uno strumento formidabile per studiare la funzione di questa proteina nella formazione del tumore e in altre malattie della pelle."

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha