Forskere afdækker mekanisme for ar-fri sårheling i frugteflueembryoner

Sting hjælper dybe snit med at hele, men kan efterlade et ar. Nu, en ny undersøgelse foretaget af et team af forskere ved University of Toronto kan hjælpe forskere og læger med at bevæge sig mod ar-fri sårreparation.

Deres papir, udgivet i Naturfysik på mandag, beskriver den proces, hvorved to proteiner genererer fysiske kræfter til at drive reparation på mobilniveau i frugtflueembryoer, og hvordan de resulterer i sårheling, der ikke efterlader ar.

"Frugtfluer er mere som os, på nogle måder, end folk tror, "sagde Rodrigo Fernandez-Gonzalez, lektor ved U ved T's Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering (IBBME), Canadas forskningsstol i kvantitativ cellebiologi og morfogenese, og den tilsynsførende forsker bag denne undersøgelse.

"Der er mange menneskelige gener, der har en modpart i disse insekter, som vi kan studere. Dette er fantastisk, fordi, i frugtflueembryoner, vi kan observere, hvordan celler opfører sig i realtid inde i en levende organisme, hvilket ikke er noget, vi kan gøre – etisk eller praktisk – hos mennesker."

I deres undersøgelse, holdet så på to proteiner fundet i Drosophila melanogaster (frugtflue) embryoner, der akkumuleres ved sårkanterne. Ved hjælp af en kombination af eksperimentelle, kvantitative mikroskopiteknikker og matematisk modellering, de var i stand til at observere og registrere, hvordan to proteiner-actin og myosin-fordeler sig på en ikke-ensartet måde for at fremkalde kontraktile kræfter ved sårkanter.

De var også i stand til at se, hvordan den uensartede fordeling af disse proteiner genererede og transmitterede mekaniske signaler, der hjalp cellerne omkring såret med at kommunikere med hinanden og koordinere deres bevægelser for at drive effektiv heling.

"Denne undersøgelse har ændret vores forståelse af embryonisk sårheling, demonstrerer, at actomyosin -proteinnetværket omkring såret ikke er ensartet fordelt, men snarere en dynamisk struktur, " sagde Teresa Zulueta-Coarasa, en ph.d. studerende i Fernandez-Gonzalez' gruppe og den første forfatter til denne undersøgelse. "Vores arbejde kan kaste lys over, hvorfor anvendelse af visse mønstre af fysiske kræfter på sår letter helbredelse."

Deres resultater kan også øge bestræbelserne på at reducere visse forekomster af hjertesvigt. I tilfælde, hvor en person oplever et hjerteanfald, det resulterende arvæv fra den naturlige reparationsproces kan stivne og reducere hjertets evne til at pumpe blod.

"Vores forståelse af, hvordan sår kan repareres uden ardannelse i frugteflueembryoner, kan føre til udvikling af interventioner, der forhindrer ardannelse og efterfølgende chancer for hjertesvigt, "sagde Fernandez-Gonzalez, som også er hovedforsker i det translationelle biologi og ingeniørprogram, U af T's komponent i Ted Rogers Center for Heart Research.