Neue Entdeckungen über die Rolle der Blutgefäße in der frühen lungenentwicklung

Ein Forscherteam am Saban Research Institute des Children ‚ s Hospital Los Angeles gemacht hat, kritische neue Entdeckungen über die Rolle der Blutgefäße in der Führung der frühen lungenentwicklung, vor allem in das wesentliche, in hohem Maße reproduzierbar verzweigungsmuster der Atemwege.

Die Studie hat sich den Ermittlern die cover-story in der Juni-Ausgabe des high-impact medical journal, Entwicklung. „Für einen Wissenschaftler, das ist so aufregend, wie auf dem cover von Time, Vogue oder Vanity Fair ist für einen Politiker oder showbiz celebrity“, sagte David Warburton, DSc, MD, Direktor der Entwicklungsbiologie und der Regenerativen Medizin am Saban Research Institute, die Leitung der research-team.

Traditionell, Blutgefäße angesehen wurden, als ein träges Netzwerk von Rohren, die Versorgung von Geweben mit Nährstoffen und Sauerstoff, in einem Prozess namens perfusion. Allerdings, Das Saban-Forschungsinstitut team gefunden, in einer Reihe von Labor-Experimenten, dass Blutgefäße bestimmen auch die reproduzierbare dreidimensionale verzweigungsmuster der Atemwege.

In einem bedeutenden wissenschaftlichen Fortschritt, haben die Ermittler auch beschrieben, für die erste Zeit, die feine, dreidimensionale Struktur der Beziehung zwischen der Entwicklung Auskleidung der Lunge die Atemwege und die Kapillaren.

„Wenn diese Strukturen sind nicht perfekt ausgerichtet, Sie kann nicht atmen“, erklärt Dr. Warburton. „Wir sehen dieses problem die ganze Zeit im Kranken Babys in unseren Neugeborenen-und Säuglings-Intensivstation am Children‘ s Hospital.“

Das Verständnis dieser kritischen Prozess der Ausrichtung wird der Ertrag Indizien, die vielleicht eines Tages ermöglichen, dass diese die regenerative Medizin-Spezialisten, Ingenieur Lungengewebe von Neugeborenen mit pulmonaler Hypoplasie (unvollständigen Lungen-Entwicklung), sowie für Erwachsenen mit Lungen-Versagen aufgrund von gemeinsamen Krankheiten wie chronische obstruktive Lungenerkrankung und Emphysem.

Das team beschäftigt einen Durchbruch computer-based three-dimensional reconstruction-Technik in seinen Studien zum anzeigen Lungengewebe und deren Wachstumsprozesse auf der Arbeit.

Während der Entwicklung, der koordinierten Verzweigung der atemschläuche und Blut Kapillarröhrchen Höhepunkt in der co-Ausrichtung in der Reifen Lunge. Die Forscher fanden, dass, wenn Sie blockiert die Signal-Mechanismus, der steuert die Bildung von Kapillaren, wesentliche Elemente der alignment-Prozess nicht mehr statt.

Insbesondere während der zwei-dimensionalen epithelialen Verzweigung, weiter auf fast normal, es war eine deutliche Verringerung der Anzahl der Verzweigungen, Ereignisse, die normalerweise in die Dritte dimension. Am wichtigsten ist, verzweigungsprozesse gescheitert, die normalerweise nötig wäre, um drehen Sie den verzweigungsprozess in die Dritte dimension—wichtige Voraussetzung für die Entwicklung eines drei-dimensionalen Orgel.

Das team nannte auch einen Grund für den Mangel in 3-dimensionalen Atemwege verzweigen—eine Störung in der Verteilung von bestimmten Wachstumsfaktor-Signale.

„Wir haben entdeckt, einige wichtige Dinge über Sie, wie die Atemwege sprechen, um die Kapillaren durch Wachstumsfaktoren zur Verfügung gestellt durch das Epithel,“ sagte Dr. Warburton, „aber genau wie die Kapillaren reden der Atemwege, bleibt eine offene Frage. Das ultimative Ziel dieser Forschung ist es, neue Lungengewebe für Menschen, die es brauchen.“ Als Nächstes das research-team wird sich bemühen, zu verstehen, die molekularen Mechanismen, mit denen dieses Gespräch stattfindet.

Die Forschung wird durchgeführt in Zusammenarbeit mit Dr. Eli Keshet und sein team an der hebräischen Universität in Jerusalem.

Brent Polk, MD, Direktor des Saban-Forschungsinstitut, sagte: „Das team unter der Leitung von Dr. Warburton ist das aufdecken von grundlegenden Mechanismen der entwicklungsbedingten Ursprünge von kindheit und Erwachsenen-Krankheiten. Seine Gruppe zeigt, dass die macht der interdisziplinären Ermittler Fragen von direkter Relevanz für die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden. Dieser Ansatz ist der Vertreter unserer internationalen Zusammenarbeit zu stärken in Der Saban-Forschungsinstitut.“

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