Hinweise auf Heilung wird angeboten von Fruchtfliegen Wund

Haut einer Person und Exoskelett eines Fruchtfliege , eine so genannte " Kutikula " nicht gleich aussehen , aber beide Abdeckungen schützen vor Verletzungen , Infektionen und Entwässerung . Die oberen Schichten der Haut von Säugern und Insekten Häutchen mesh - Werke von Makromolekülen , das Säugetier -Version , die hauptsächlich aus Keratin Proteine ​​und die Fliege Version überwiegend aus dem Kohlenhydrat Chitin . Noch das Erfordernis einer äußeren Grenze zum Schutz ist so alt, daß die äußersten Zellen der beiden Organismen reagieren auf einige der gleichen Signale . Und aufgrund dieser Signal Ähnlichkeiten , die Fruchtfliege Drosophila melanogasterdient als Modell für die Wundheilung .

Eine Präsentation auf der Genetics Society of America 54. Jahres Drosophila Research Conference in Washington DC beschreibt einen neuen Weg , um die Wundheilung in Fliegen, die neuen Ziele für die wundheilende Medikamente schlägt studieren. Über 177 Millionen Menschen pro Jahr leiden an einer Wunde , eine Öffnung , die die Haut und in der Regel Schäden, die darunter liegende Gewebe bricht , die chirurgische, traumatisch als Brandwundeoder sein können, oder ein chronischer Zustand , wie mit Menschen , die Diabetes haben oder Menschen mit Erkrankungen des Immunsystems .

Michelle T. Juarez , PhD , Assistant Professor der Medizin an der Sophie Davis School of Biomedical Bildung am City College of New York , präsentiert die Doktorarbeit auf die Wundheilung von Rachel A. Patterson, von der University of California, San Diego ( UCSD ) . William McGinnis , PhD, angesehener Professor für den Abschnitt der Zell- und Entwicklungsbiologie an der UCSD , vervollständigt das Forschungsteam . Er wurde die Untersuchung der " biologischen Rüstung " der Fliege für viele Jahre.

Ein Wunsch, mehr über die Wundheilung bei Menschen verstehen, inspiriert das Trio , insbesondere Frau Patterson . " Mein Verlobter ist ein Feuerwehrmann und Mitglied des US-Militärs . Vielleicht eines Tages unsere Arbeit seiner medizinischen Behandlung beeinflussen , wenn er aufrecht Verbrennungen oder Verletzungen Wunden ", sagte sie .

Die Fliege ist ein ausgezeichnetes Modell , um Haut zu reparieren in einer Zelle und molekularer Ebene zu sezieren. "Viele der Schlüsselmoleküle und Proteine ​​in Drosophila beteiligt Wundheilung werden in Säugetier Wundheilung beteiligt. Die Genetik der Drosophila ist nicht so kompliziert, wie Säugetiergenetik , so ist es einfacher , spezifische biologische Funktionen einzelne Gene zuzuschreiben ", erklärte Frau Patterson . Während der Heilung molekulare Signale binden an Rezeptoren auf den Zellen, die eine Wunde auskleidenden Beeinflussung der Zellteilung , Wachstum und Migration , die die Barriere wieder herstellt.

Um die biologische Funktion der Wundheilung zu untersuchen , mussten die Forscher eine "saubere Einstich Verwundung " Protokoll , um die Epidermis des Fliegenembryonenohne dass Bakterien nach der Verletzung , die das Studium erschweren würde infizieren beschädigen zu entwickeln. Forscher studieren fliegen Embryonen statt Erwachsenen fliegen , weil es einfacher und die Embryonen bieten ein breiteres Spektrum von Genmutationen als erwachsenen Fliegen . Der erste Schritt war die Fliegeneier, die sich entwickelnden Embryonen enthalten zu sammeln und sie zu bleichen , um die Schalen zu entfernen. Nächste sie aufgespießt die Embryonen mit Mikronadeln , wie mit einem Zahnstocher , um einen Oliven Speer .

Schlüssel für die Technik wurde Injizieren Trypsin, ein Mitglied einer Familie von Enzymen, genannt Serinproteasen , die Zell-zu - Zell-Signal zu steuern. Trypsin aktiviert Gene bei der Wundheilung in der gesamten Embryos beteiligt , und es verstärkt auch die Antwort in den betroffenen Zellen und enthüllt neue Spieler in der Choreographie der Heilung. " Wir nutzten Trypsin als ein leistungsfähiges Werkzeug, um Verletzung zu lokalisieren , welche Gene " eingeschaltet " werden gegenüber , welche Gene " ausgeschaltet " nach der Verletzung ", sagte Frau Patterson .

Die Forscher dann sah er die Gene auf und drehte 30, 60 und 120 Minuten nach der Messerstecherei , die Ereignisse wie die Grenzen eines kleinen, sauberen Wunde Nähe zu beleuchten. Die Forscher waren überrascht, dass eine Immunantwort beginnt , sobald der Oberhaut verletzt wurde , mit Signalen, die der Embryo sollte Bakterien oder Pilze geben bald nach der Verletzung vorzubereiten.

Mit Microarray-Technologie , um Gen- Wirkung zu bewerten, untersuchten die Forscher 84 Gene, die eingeschaltet und 78 Gene, die ausgeschaltet sind als die Fliegenembryo reagiert auf Verwundung .

An allen drei Zeitperioden , getreten des Embryos angeborenen Immunantwort in , die Freigabe der gleichen Arten von antimikrobiellen Peptiden (kurze Proteine) , dass ein Erwachsener fly verwendet, um Infektionen zu bekämpfen . 120 Minuten , Genen, deren Proteinprodukte zu reparieren die Nagelhaut mit neuen Chitin, das Maschenwerk zu komponieren die Fliege Exoskelett , zu reagieren. ( Die menschliche Version von diesem Schritt, der über mehrere Tage auftreten können , tatsächlich produziert neue Zellen , weil die Schnitte sind größer . ) Schließlich wird der Fliegenembryo aktiviert Gene, die Farbe der Nagelhaut .

Die Gene , die nicht als Wunde heilt eines Embryos zugegriffen werden auch sagen . Die Fliege Zellen an der Wundstelle zu ignorieren Gene in replizierende DNA , die Aufrechterhaltung Chromosomenstruktur und Zellwachstum und Zellteilung beteiligt. Insgesamt verfolgen die Expression der Gene, 162 offenbart , dass der Embryo kurz unterbrochen Entwicklung , um die Wunde zu reparieren und zu halten Infektion in Schach. Ihre Erkenntnisse durchaus sinnvoll ; der Organismus konzentriert sich auf die Bewältigung der unmittelbaren Problem , die Heilung der Wunde.

Wie bei vielen biologischen Prozessen , ist die Wundheilung abgestimmt . " Ein Gleichgewicht der Gen- Aktivierung und Hemmung ist für eine effiziente Heilung erforderlich ", sagte Dr. Juarez. Ansonsten ein Problem wie ein Geschwür , eine chronische nicht heilenden Wunde oder eine Verdickung der Oberhaut der Fliege kann bestehen bleiben, fügte sie hinzu.

Die Experimente zeigten Aktivitäten von acht Genen, die nicht vermutet worden war, um bei der Wundheilung teil. Diese Gene werden in sehr geringen Mengen oder gar nicht zum Ausdruck in den meisten Zellen, sondern auf den Plan gerufen , wenn eine Verletzung bricht die Schuppenschicht .

Nachdem diese acht neue Gene, die in Zellen in der Nähe von Stichwunden in Fliegen aktiviert werden identifiziert , können die Forscher nun untersuchen , ob Gene beim Menschen spielen vergleichbare Rollen. " Ich denke, eine erstaunliche Anwendung unserer Studien sein kann, um eine bessere Binde bauen - haltigen Verbindungen zur Förderung der Wundheilung ", sagte Dr. Juarez.

" Vielleicht ist unsere Ergebnisse auf die vorhandenen Humantherapien, indem spezifische , geregelt Serinproteasen und antimikrobielle Peptide an den Standorten der diabetischen Geschwüren oder Hauttransplantationen für eine effizientere Wundheilung übersetzt werden ", sagte Frau Patterson .

Frau Patterson schlägt auch vor , dass diese Fliege Forschung kann zu weiteren Entdeckungen in Bezug auf die menschliche Haut Krankheiten führen. Eine weitere Untersuchung der Rolle von Serin-Proteasen bei der Wundheilung können die Behandlung von chronischen Hauterkrankungen, einschließlich Psoriasis , schwere trockene Haut zu informieren , und Ekzem wobei Mengen dieser Enzyme bekannt abnormal .