Ny metode afslører, hvordan der opstår skader i menneskelige biologiske celler på grund af mekanisk træthed

En ny metode udviklet af forskere ved University of California, San Diego, afslører, hvordan der opstår skader i menneskelige biologiske celler på grund af mekanisk træthed. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, kan føre til nye behandlinger for tilstande som slidgigt og hjertesygdomme.

Mekanisk træthed er den proces, hvorved materialer svigter efter at være blevet udsat for gentagne belastninger. I den menneskelige krop kan mekanisk træthed forekomme i celler og væv, der udsættes for gentagne belastninger, såsom led, hjerte og blodkar.

Den nye metode, kaldet "nanoindentation fatigue testing", giver forskere mulighed for at måle de mekaniske egenskaber af individuelle celler, og hvordan de ændrer sig over tid, når de udsættes for gentagen stress. Forskerne brugte denne metode til at teste de mekaniske egenskaber af humane mesenkymale stamceller, som er celler, der kan differentiere til en række andre celletyper.

Forskerne fandt ud af, at menneskelige mesenkymale stamceller udviste et fald i stivhed og en stigning i hysterese, som er et mål for den energi, der går tabt under en belastnings- og aflæsningscyklus, når de udsættes for gentagne stress. Dette tyder på, at mekanisk træthed kan føre til beskadigelse af menneskelige celler, hvilket kan bidrage til udviklingen af ​​tilstande som slidgigt og hjertesygdomme.

Den nye metode kan bruges til at studere de mekaniske egenskaber af andre typer celler og væv og til at identificere potentielle terapeutiske mål for tilstande forårsaget af mekanisk træthed.

"Denne nye metode giver et kraftfuldt værktøj til at studere de mekaniske egenskaber af individuelle celler, og hvordan de ændrer sig over tid," sagde hovedforfatter James R. Nairn, professor i materialevidenskab og ingeniørvidenskab ved University of California, San Diego. "Denne information kan føre til nye behandlinger for tilstande som slidgigt og hjertesygdomme."

Ud over Nairn var undersøgelsen medforfatter af forskere fra University of California, Berkeley og Mayo Clinic.