_ Ligamentele și oasele noastre nu creșteți așa cum credeam, descoperă noi cercetări

Noile cercetări ale oamenilor de știință din nord-est pun la îndoială credința de mult timp că țesuturile conjunctive care ne oferă rezistență mecanică, cum ar fi tendoanele, ligamentele, oasele și pielea, se formează în corpul uman prin asocierea celulelor.

În schimb, țesuturile noastre sunt mai probabil formate prin desprinderea celulelor, potrivit cercetării publicate astăzi în Matter.

A fost susținută de mult timp. că celulele umane formează și conectează țesuturile împreună folosind modele codificate în ADN-ul nostru, spune Jeff Ruberti, profesor de bioinginerie la Universitatea Northeastern și co-autor al studiului.

„Nu înțelegem cu adevărat cât de mic. celulele care lucrează împreună cu molecule mult mai mici decât ele sunt capabile să integreze și să stabilească aceste modele minunate, eficiente din punct de vedere mecanic, care ne devin în timp”, spune el. „Teoria a fost de mult timp că celulele depun în mod individual sau imprimă țesuturile, folosind un model sau un algoritm.”

Dar aceasta este doar o teorie, explică el. Ruberti și trei cercetători care au lucrat în laboratorul său au contestat acum acest lucru, oferind dovezi că colagenul, principala proteină care formează o mare parte din țesutul nostru, nu este prefabricat și poziționat de celule, ci mai degrabă format de celulele noastre care se desprind în mod cooperant de unul pe celălalt.

„Acest material tinde să se acumuleze pe calea forței, unde atinge o stare de energie mai scăzută, dar este sub sarcină de întindere mare. Așadar, ceea ce propunem este ca celulele și corpul tău să lucreze împreună. pentru a produce structură prin crearea literală a liniilor de tensiune de-a lungul cărora colagenul precipită în structură. Pe scurt, forța determină structura care apoi rezistă forței care a provocat-o."

Ruberti a condus cercetarea cu Seyed Mohammad Siadat, un om de știință cercetător în laboratorul său, Alexandra Silverman, care a absolvit Northeastern cu un master în bioinginerie și Jason Olszewski, un specialist în bioinginerie de anul patru.

Pentru studiu, echipa, folosind celule umane donate, a creat un model al unei cornee umane, folosind microscoape de înaltă calitate și alte instrumente de măsurare și diagnosticare pentru a observa procesele biomecanice care au loc pe măsură ce corneea a fost formată. Faptul că procesul putea fi văzut în timp real a fost esențial, deoarece studiile anterioare din acest domeniu s-au bazat în mare parte pe imagini statice.

„Am scos celulele extrase dintr-un ochi donator, le-am pus pe o farfurie, și pe măsură ce au lucrat pentru a reforma țesutul, am observat acest proces”, spune Ruberti.

Ceea ce au observat a fost că celulele se desprind pentru a forma structura, identificând cinci tipuri unice de tragere.

Cercetarea va fi folosită pentru a ajuta la informarea proceselor terapeutice la compania spinout din nord-estul BrillantStrings Therapeutics, pe care el și Paten au fondat-o. Descoperirea ar putea duce la tratamente mai bune pentru fibroză și alte afecțiuni medicale care fac ca rănile să se vindece prost, spune Ruberti.

„Se deschide o multitudine de posibilități, de la sculptarea țesuturilor prin aplicarea judicioasă a sarcinilor la monomeri pentru a crea. structuri pentru a trata fibroza acolo unde acest proces a mers prost”, adaugă el.

„Teoria lui Jeff pare inițial puțin contraintuitivă, deoarece ați crede că celulele au un nucleu și acesta este un fel de creier al celulelor.” spune Silverman. "Bineînțeles că ar trebui să știe unde s-ar duce colagenul și să-l pună pe acea cale pentru a crea structura. Întoarce totul pe cap și te face să pui la îndoială tot ceea ce ai fi crezut."

În discutarea descoperirilor, Ruberti devine puțin filozofic, observând că, în multe feluri, animalele și oamenii ar putea fi literalmente atrași la existență.

„Tragerea este necesară pentru ca chiar și formă corectă”, spune el. „Tensiunea este critică.”

Această poveste este republicată prin amabilitatea Northeastern Global News news.northeastern.edu.

(Fluierul)