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Verlängerung der Lebensdauers-Zeitschrift

LE Magazine im März 2006
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Überraschungsfortschritte in der Gewebe-Regeneration

Durch Heather S. Oliff Doktor

Eine genetische Annäherung an Regeneration

Forscher am Wistar-Institut in Philadelphia, PA, studieren eine einzigartige Belastung der Maus, die Wunden durch Regeneration heilen kann. Nachdem ein Loch im Ohr der Maus (ein typisches Laboridentifizierungsverfahren) durchbohrt ist, schließt es ohne Beweis, dass ein Loch immer anwesend war.16 diese Tiere, bekannt als Murphy/Roths/große Mäuse oder HFR-Mäuse, werden so genannt, um die zwei Wissenschaftler, die sie züchteten, ursprünglich sowie ihr ungewöhnlich großes zu bezeichnen. HFR-Mäuse sind genetisch einzigartig, und Wissenschaftler erforschen sie, um die Genetik der Regeneration aufzuklären und hoffen, Informationen zu erfassen, die verwendet werden können, um Menschen zu helfen.17

Als die Wistar-Wissenschaftler Herzverletzung in HFR-Mäusen und in den typischen Mäusen verursachten, fanden sie, dass das HFR-Mäuseherz zum Normal zurückging, während das typische Mäuseherz geschrammt wurde.18 menschliche Herzen schrammen folgende Verletzung vom Herzinfarkt, und die schrammende Antwort trägt zur chronischer Herzkrankheit und -tod bei.19 die heilende Antwort in der HFR-Maus unterschieden jedoch sich groß von dem der typischen Maus. Die HFR-Maus zeigte frühe Bewegung von cardiomyocytes in den gedrehten Standort und DNA-Synthese und starke Verbreitung dieser Zellen an.18 das HFR-Mäuseherz zeigten auch bessere Revaskularisation (Wiederherstellung der Blutversorgung) an der Verletzungsstelle, die notwendig ist, um Zellen zu helfen vorwärtszukommen und Tod zu vermeiden. Nach Ansicht der Wissenschaftler zeigen die HFR-Mäusestudien, dass „Säugetier- Herzen die bedeutende Kapazität haben zu erneuern.“18

Die Wistar-Wissenschaftler arbeiten jetzt, um zu identifizieren, die genetische und biochemische Faktoren in diese verbessernde Antwort miteinbezogen werden. Sie haben bereits Bereiche auf einigen Chromosomen identifiziert, die Steuergedrehte Schließung und in Regeneration des HFR-Mäuseohrgewebes miteinbezogen werden.19,20 ist es unklar, ob diese gleichen Chromosomen für das Erneuern des HFR-Herzens verantwortlich sind.18

Ein möglicher Schlüsselvermittler der Regeneration ist die Familie von den Enzymen, die als die Matrixmetalloproteinasen bekannt sind. Diese Protein-verdauenden Enzyme vermindern das Kollagen, das Formnarbengewebe hilft. Sie treten in den Immunzellen, zusammen mit einer anderen Familie von den Molekülen auf, die die Gewebehemmnisse der Metalloproteinase genannt werden, die Matrixmetalloproteinasen hemmen. Nach einer Verletzung kommen Neutrophils, die enthalten, Matrixmetalloproteinasen und Gewebehemmnisse der Metalloproteinase die Wunde. Regeneration oder das Schrammen tritt abhängig von auf, ob Matrixmetalloproteinasen oder Gewebehemmnisse der Metalloproteinase vorherrschen. Die HFR-Mäuseohrwunde hat eine aktivere Form von Matrixmetalloproteinasen und von untergeordneten von Gewebehemmnissen der Metalloproteinase als die typische Mäuseohrwunde.19 diese Kombination fördert einen Regenerationsprozeß eher als ein schrammender Prozess in der HFR-Maus.19

Die Wissenschaftler betrachteten auch die Fähigkeit von HFR-Mäusen, Zentralnervensystemverletzungen zu heilen.22 der HFR-Mäuse, wurde die Matrixmetalloproteinaseantwort vorübergehend nach einer Gehirnverletzung erhöht, aber das Gehirn wurde anders als nicht als das der typischen Maus repariert.22 die Forscher nehmen an, dass das Zentralnervensystem die Mechanismen hat, zum der Matrixmetalloproteinaseantwort zu verringern und dass die Tendenz, das verbessernde Heilen der Blöcke zu schrammen.17,19,22 die Entdeckung, wie man die Bildung des Narbengewebes macht möglicherweise es schließlich möglich, das Herz zu erneuern, chronische Wunden und Brände zu heilen, spinales Gewebe zu reparieren und Organersatz zu fördern verhindert.

NIH GRANT, ZUM DER NATIONALEN STAMMZELLE-BANK HERZUSTELLEN

Die nationalen Institute der Gesundheit (NIH) hat $16,1 Million in vier Jahren zugesprochen, um eine nationale Stammzelle-Bank, NIH Direktor Elias A. Zerhouni, MD zu finanzieren, vor kurzem angekündigt.

Die nationale Stammzelle-Bank, zugesprochen dem WiCell-Forschungsinstitut in Madison, WI, ist der Nation erster und nur Stammzelle-Bank. Als solches ist leitet WiCell der Wächter aller föderativ anerkannten menschlichen embryonalen Stammzellformen, molekulare Kennzeichnungen auf jeder Zellform durch, definiert ihre Wachstumseigenschaften, führt Qualitätskontrolle, und weltweit verteilt die Zellformen auf qualifizierte Forschungswissenschaftler.23

Das WiCell-Forschungsinstitut ist eine gemeinnützige Organisation, die im Jahre 1999 von James Thompson, Doktor, ein reproduktiver Biologe gegründet wird, der die ersten war, zum von menschlichen embryonalen Stammzellformen zu lokalisieren. Menschliche embryonale Stammzellen werden von den Embryos ungefähr sechs Tage nach ihrer Düngung im Labor, als Teil eines unterstützten reproduktiven Programms für unfruchtbare Paare abgeleitet. Die Embryos, die möglicherweise als Quelle von menschlichen embryonalen Stammzellformen dienen, sind mehr als die, die durch die Paare erfordert werden, von denen sie abgeleitet wurden und werden deshalb weggeworfen zu werden vorgesehen. Es gibt z.Z. mehr als 400.000 solche überschüssige Embryos in den US.

Weil menschliche embryonale Stammzellformen zur Selbsterneuerung und zum Verbreiten von Tochterzellen mit dem Potenzial, alle Gewebetypen zu verursachen fähig sind, haben sie enormes Potenzial, wenn sie viele z.Z. unbehandelbaren Krankheiten und Beschwerden, wie Art I Diabetes mellitus, Parkinson-Krankheit und Rückenmarkverletzungen behandeln. Die gegenwärtigen Richtlinien, gemeinsam hergestellt vom nationalen Forschungsrat und vom Institut von Medizin, stellen für menschliche embryonale Stammzellformforschung zur verfügung, wenn sie behandeln Krankheit, beim Verbieten der Klonierung von Menschen.23

Zusätzlich zur WiCell-Bewilligung ernannte das NIH University of California, das Davis und die Northwestern-Universität wie Kompetenzzentren in der weitertragenden menschlichen Stammzelle-Forschung. Die zwei Kompetenzzentren bringen Stammzelleexperten, Krankheitsspezialisten und andere Wissenschaftler zusammen, um den Gebrauch von menschlichen Stammzellen zu erforschen, wenn sie eine breite Palette von Krankheitszuständen behandeln.23

Gewebe-Technik-Griff-Versprechen

Millionen Dollar werden jedes Jahr ausgegeben, um Gewebetechnikprodukte und -verfahren zu entwickeln. Tatsächlich sind einige ausgeführte Gewebe bereits durch das FDA.One der ersten ausgeführt zu werden genehmigt worden Gewebe, und klinisch ist Knochen verwendet worden. Ausgeführte Knochen, Knorpel, Sehnen und Ligamente fördern möglicherweise Leute, die unter Knochen, die nicht fixieren, defekten Sehnen oder arthritischen Gelenken sowie denen leiden, die Zahnimplantate benötigen (die starkes Knochengewebe erfordern). Diese erneuerten Gewebe ein Tag beseitigen den Bedarf an der Standardtherapie, die Edelstahl, Kobaltchrom und die Knochenverpflanzung umfasst.

Wissenschaftler entwickeln auch ausgeführte Haut, die helfen, enorme Brände zu behandeln, chronische Problemwunden, die schwierig zu heilen (allgemein in den Leuten mit Diabetes) sind, und Vitiligo (eine Krankheit der entfärbten Haut). Obgleich Herzklappen ausgeführt worden sind, fielen die Ventile aus, als sie eingepflanzt wurden.24 eine ganze Blase ist in einem Hund ausgeführt worden und verpflanzt worden.25 die Blase schienen, normal zu sein und zeigten normale Funktion.25 eine ausgeführte Blase ist nicht in Menschen ausgewertet worden. Fast jedes Körpergewebe wird für zukünftige Anwendungen in der Medizin ausgeführt.

Drei Komponenten sind für erfolgreiche Gewebetechnik erforderlich: Zellen (wie Stammzellen), Gestell oder Matrix (die eine abbaubare körperliche Basis für Zellwachstum zur Verfügung stellt) und Wachstumsfaktoren.26 einfach gesagt, wachsen die Zellen entlang einem körperlichen Gestell, und spezifische Wachstumsfaktoren regen Zelltätigkeit und -unterscheidung in das gewünschte Gewebe an.26

Drei Haupttechniken werden jetzt studiert: 1) Einspritzen von Zellen in das schädigende Gewebe, irgendein mit oder ohne ein abbaubares Gestell; 2) Wachsen eines kompletten dreidimensionalen Gewebes zur Reife im Labor und es in den Patienten dann einpflanzen; und 3), ein Gestell direkt in das verletzte Gewebe einpflanzend, die eigenen Zellen des Körpers anregend, das Gewebe zu erneuern.27

Viele Herausforderungen zum Erzielen der erfolgreichen Gewebetechnik bleiben, jedoch. Zum Beispiel sobald es in den Körper gesetzt wird, muss das ausgeführte Gewebe mit Blut geliefert werden. Schiffe des frischen Bluts müssen sich schnell bilden, oder das Gewebe stirbt. Dieses stellt eine größere Herausforderung in den größeren ausgeführten Geweben dar. Das TIMING und die passenden Dosen von Wachstumsfaktoren sind noch in Untersuchung. Wissenschaftler entwickeln auch optimale Gestelle, die das Wachstum von Zellen innerhalb des Patienten führen können.27

Schlussfolgerung

Bemerkenswerte Fortschritte in der Geweberegeneration und -technik halten großes Versprechen für das Kurieren von Krankheiten und das Ausdehnen des Lebens. Ein Tag, Wissenschaftler und Ärzte verwenden möglicherweise Stammzellentherapien, um schädigende Gewebe und Organe zu erneuern oder Bedingungen wie Parkinson-Krankheit, Arthritis und Diabetes zu kurieren. Sie auch werden benutzt möglicherweise, um den Alterungsprozess aufzuheben.

Während Forschung in diese außerordentlichen Technologien fortfährt sich zu beschleunigen, zeichnet der Tag, wenn diese Möglichkeiten Wirklichkeiten werden, immer genaueres.

Hinweise

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