Neues Verständnis von, wie Zellen bilden Tunnel kann helfen bei der Behandlung von Wunden, Tumoren

Ein einfaches schneiden der finger sendet eine komplexe Reihe von Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Typen von Zellen in Bewegung. Zwei Arten von Zellen, insbesondere Makrophagen und Fibroblasten, die zusammen arbeiten, um aufzuräumen und zu reparieren die Fasern zerstört, die durch den Schnitt.

Wie Sie dies tun, Sie beeinflussen sich gegenseitig, Sie beeinflussen die mikroskopische Umgebung um Sie herum, und Sie sind beeinflusst durch die Reaktion-alle in den ruhigen Streben nach Heilung der Wunde.

Aber wenig bekannt ist über diese Umgebungen und wie Fibroblasten und Makrophagen unterstützen oder hemmen sich gegenseitig, wenn Sie sich bewegen durch eine fibröse und vernetzten Gewebe-Umgebung. Forscher an der Virginia Tech vor kurzem eine Studie veröffentlicht, die Chronik der zuvor unbekannte Zusammenhänge und Einflüsse zwischen diesen Zellen und Ihre Umgebung-ein Fortschritt, der dazu beitragen kann, die mit der Entwicklung von biomedizinischen Geräten, die effizienter reagieren zu Wunden oder Tumoren.

„Ein wichtiger Aspekt unserer Forschung ist, dass es wirklich nur zeigt, wie Komplex all diese verschiedenen Komponenten sind Los ist in den Körper einer person,“ sagte Andrew Ford, ein Ph. D. student der Verfahrenstechnik und erste Autor des Papiers.

Die Erkenntnis der team-Forschung könnte Grundlage für die Entwicklung biomedizinischer Lösungen für den Angriff auf Tumoren oder die Behandlung von Wunden schneller durch Manipulation der Umwelt des Makrophagen und Fibroblasten.

Während Anwendungen sind bereits erforscht, mit diesen Ideen, die kürzlich veröffentlichte Untersuchung liefert die Validierung zusätzlich zu einem genaueren Blick auf die Interaktionen zwischen den Zellen und den Variablen der Umwelt.

Makrophagen und Fibroblasten existieren im menschlichen Bindegewebe, welches sich unter der äußeren Schicht der Haut. Dieses Bindegewebe bildet ein Raum, der extrazellulären matrix, die bietet strukturelle Unterstützung für andere Gewebe im Körper.

Innerhalb dieser matrix, die Fibroblasten existieren, zu sezernieren Proteine, die bauen und zu reparieren, das Bindegewebe oder auseinander brechen, die Matrizen zu helfen, lösen sich Proteine und ermöglichen Bewegung. Makrophagen, jedoch, neigen dazu, gehen auf den Angriff gegen material -, Fremd ist oder erscheint an der falschen Stelle.

Wenn Sie zusammen arbeiten, Fibroblasten bilden sich lange, 3D Tunnel, die dann von Makrophagen zu bewegen.

In der Instanz von einer Wunde oder Schnitt am finger, die Makrophagen aktivieren und in die offensive gehen, verschlang den Geweben verdrängt vom Schnitt. Inzwischen werden die Fibroblasten, die Arbeit schnell zu sezernieren Proteine und die Reparatur der beschädigten Bereich.

In Abwesenheit von Fibroblasten, die Forscher fanden heraus, dass Makrophagen nicht in der Lage waren sich zu bewegen, wenn die faserige Umgebung war sehr dicht verbunden. Beim Betrieb in vergleichsweise lockerer Fasern, Fibroblasten Fasern ausgerichtet in einer Weise, die produzierten tracks für die Makrophagen zu Folgen.

„Diese Studie liefert ein grundlegendes Verständnis, wie diese beiden Zelltypen arbeiten mit den einzelnen zu bewegen, in einer vernetzten Gewebe-Struktur“, sagte Padma Rajagopalan, die Robert E. Hord-Jr. – Professor von Chemie-Engineering und Programm-Direktor der Interdisciplinary Graduate Education Program in Computational Tissue Engineering.

Fibroblasten verwendet, die chemischen und mechanischen Prozesse zu Tunneln und ausrichten von Fasern. In Ihrer Studie zeigten die Forscher, dass die chemischen Prozesse gespielt haben können, eine bedeutende Rolle bei der Bildung von Tunneln als mechanische Prozesse.

Beide Zellen zusammen gearbeitet, um aufzuräumen Schutt, ergab sich aus dem tunnel, der Bildung, zeigt eine Koordination zwischen diesen beiden Zellen, wie Sie bewegen sich in einem Gewebe-ähnliche Struktur. Gemeinsam werden die beiden Zellen, geleitet von der extrazellulären matrix Bedingungen, unter denen Sie existieren, kann entweder helfen oder behindern sich gegenseitig.

„Es ist diese ganze cascading-Zyklus,“ Ford sagte.

Die manipulation der Umwelt, um diese Zellen könnten dazu führen, Durchbrüche in Behandlungen für Wunden und Tumoren-insbesondere Tumoren in der Lunge und der Brust Gewebe, die am meisten ähneln die Faser-Bedingungen im experimentellen setup.

Ford und Kollegin Sophia Orbach, ein Ph. D.-student in Chemie-ingenieurwesen, abgeschlossen ist diese Forschung im Labor und unter der Regie von Rajagopalan.

Finanziert wurde die Forschung durch die National Science Foundation, mit zusätzlicher Unterstützung zur Verfügung gestellt von der Virginia Tech Institut für Kritische Technologie und Angewandte Wissenschaft.