Исследование показывает, что нервной и иммунной системам
Микрофотографии из недавнего исследования медицины Джона Хопкинса, показывающие важность периферической нервной системы в восстановлении травмы кости. По часовой стрелке от нижнего левого угла: (A) Микро-компьютерная томография, показывающая рост кости в черепе мыши через 14 дней после травмы (пунктирная черная линия — оригинальный удаленный участок кости); (B) Изображение восстановления кости (оригинальный участок удален между белыми стрелками), показывающее выражение (зеленый) фактора роста нерва, белка, вырабатываемого иммунными клетками, который стимулирует отрастание нерва, необходимое для того, чтобы произошло заживление кости; и (C) изображение с большим увеличением сечения в B, обозначенное пунктирной белой рамкой (пунктирная белая линия в C является краем заживающей кости). Предоставлено: Кэролин Мейерс, отделение патологии, Johns Hopkins Medicine.

В исследовании, проведенном в декабре 2019 года, группа исследователей из Johns Hopkins Medicine показала на мышах, что для восстановления переломов костей требуется образование, рост и распространение нервных клеток или нейронов по всему поврежденному участку. Они показали, что это частично зависит от белка, известного как фактор роста нервов (NGF). Теперь исследователи углубились в этот процесс, чтобы лучше понять, как нервная и иммунная системы работают вместе с NGF, обеспечивая восстановление роста нервов во время восстановления костей.

В новом исследовании, опубликованном в выпуске журнала Cell Reports от 26 мая 2020 года, ученые вновь обнаружили у мышей два белка — киназу-рецептор тропомиозина-A (TrkA) и NGF — связываются вместе, чтобы стимулировать иннервацию (снабжение нервов), а затем, новую кость в поврежденном месте. Что их удивило, так это то, что NGF, который имел наибольшее значение в этом процессе, был получен из неожиданного источника: макрофаги, лейкоциты, которые предупреждают иммунную систему о чужеродных захватчиках посредством воспаления, а затем поглощают и удаляют атакующих из организма.

«Предыдущие исследования показали, что иммунные клетки играют важную роль в восстановлении костей, но в нашем исследовании мы определили, что макрофаги и их воспалительные сигналы также способствуют возобновлению роста нервов в поврежденной кости», — говорит доктор медицинских наук Аарон Джеймс. ., адъюнкт-профессор патологии в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса и соавтор обоих исследований.

Другими словами, объясняет Джеймс, эксперименты команды показали, что «передача сигналов NGF-TrkA — это то, как макрофаги» общаются «с нервными волокнами, чтобы можно было начать заживление кости».

При повреждении костей происходит значительное выделение нейротрофина NGF (белка, который стимулирует выживание, развитие и функцию нейронов). Это активирует сенсорные нервы, чтобы врасти в поврежденную ткань. Эти сенсорные нервы играют несколько ролей, в том числе предупреждают тело через боль о том, что кость сломана, и регулируют процесс заживления.

Чтобы определить механизм восстановления кости, исследователи удалили один и тот же маленький череп из каждой мыши в исследовании. Управляя различными этапами сигнального пути NGF-TrkA у разных мышей, ученые обнаружили, что: (1) высвобождение NGF совпадает с началом иннервации, (2) повреждение кости стимулирует повышенную продукцию NGF, (3) воспаление в месте травмы стимулирует выработку NGF макрофагами (которые вызываются химическими сигналами, выделяющимися при воспалении), (4) увеличение количества NGF вызывает образование нового нерва в поврежденной ткани, (5) нарушение продуцирования NGF уменьшает иннервацию и ухудшает состояние черепа регенерация кости и (6) NGF, продуцируемый макрофагами, является нейротрофином, необходимым для восстановления кости.

«Теперь мы понимаем, что рост нервов и восстановление костей связаны между собой», — говорит Джеймс. «Зная это, мы сможем найти способы максимизировать наши врожденные способности к заживлению. Разработка новых методов улучшения заживления костей принесет большую пользу многим людям, особенно пожилым, где травмы, такие как переломы бедра, часто приводят к худшим результатам, чем сердечные приступы». «/р>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *