Mechanismus identifiziert hinter beeinträchtigten wundheilung bei diabetikern


Mechanismus identifiziert hinter beeinträchtigten wundheilung bei diabetikern

Ein Molekül wurde von Forschern an der University of Pennsylvania School of Dental Medicine identifiziert, die erklären können, warum Wundheilung bei Menschen mit Diabetes beeinträchtigt ist. Die Wissenschaftler hinter der Entdeckung glauben, dass das Molekül auch ein neues Ziel für Therapien anbieten kann, die die Heilung verbessern könnten.

Für Menschen mit Diabetes können nicht heilende offene Geschwüre - wie diese - so schwerwiegend sein, dass sie zu Amputationen führen.

Etwa 15% der Diabetiker haben eine nicht heilende Wunde an einem gewissen Punkt in ihrem Leben, und in einigen Fällen können diese nicht heilenden offenen Geschwüre so schwerwiegend sein, dass sie zu Amputationen führen.

Im Jahr 2013 fand eine Studie - im Gegensatz zu früheren Forschungen - fest, dass das Foxo1-Molekül die Heilung sowohl durch den Schutz von Zellen gegen oxidativen Stress als auch durch die Induktion eines Moleküls, das TGF-β1 genannt wird, das für die Wundheilung entscheidend ist, fördert.

Das Penn-Team wollte untersuchen, ob diese Mechanismen auch in der reduzierten Fähigkeit zur Wundheilung bei Menschen mit Diabetes verwickelt sind.

Um dies zu tun, schufen die Forscher zuerst kleine Wunden auf die Zungen von Mäusen mit Diabetes und eine Kontrollgruppe von nicht-diabetischen Mäusen. Die Wunden der diabetischen Mäuse - wie man erwarten könnte - heilten langsamer als die Kontrollmäuse.

Das Team wiederholte dann dieses Experiment in Mäusen gezüchtet, um Foxo1 in einer Art von Zelle namens Keratinozyten, die "füllen" die Löcher von Verletzungen verlassen fehlen. Die Forscher waren überrascht, dass die Abwesenheit des Foxo1-Proteins und des FOXO1-Gens in den Keratinozyten die diabetischen Mäuse dazu veranlasste, schneller zu heilen.

Als nächstes experimentierte das Team mit Zellen in Kultur. Die Forscher fanden heraus, dass Zellen, die in einem "Hochzuckermedium" angebaut wurden, weniger in der Lage waren, sich zu bewegen und zu vermehren, verglichen mit Zellen, die in Standardlösung gewachsen wurden.

Die gleiche verlangsamte Proliferation von Zellen wurde von den Forschern bei diabetischen Mäusen beobachtet; Weil die Zellen langsam zu proliferieren waren, schlossen sie die Wunde über die Keratinozyten-Füllung weniger schnell als Zellen in den nicht-diabetischen Mäusen. Und wie die diabetischen Mäuse wurde diese beeinträchtigte Proliferation reduziert, als die Forscher Foxo1 in den Zellen zum Schweigen brachten.

FOXO1 stimuliert das Wundheilungsmolekül bei Diabetikern nicht

Weitere Experimente zeigten, dass zwei von Foxo1, CCL20 und IL-36γ regulierte Signalmoleküle in die reduzierte Zellbewegung - und damit eine reduzierte Wundheilung - bei Diabetikern eingesetzt werden.

Obwohl das FOXO1-Gen normalerweise die Produktion des Wundheilungsmoleküls TGF-β1 stimuliert, sagen die Forscher, bei den diabetischen Mäusen es nicht geschafft hat, stattdessen die Produktion von CCL20 und IL-36γ zu stimulieren. Diese Proteine ​​stören die Migration von Keratinozyten und verwandeln FOXO1 von der Heilung, um sie zu behindern.

Studienführer Dana T. Graves, Professorin in Penn Dental Medicine Department of Periodontics und Vice Dekan für Stipendium und Forschung, sagt:

In Bezug auf eine Wundheilungsreaktion sieht es aus wie Foxo1 könnte einer der zentralen Regulatoren sein, die von der diabetischen Bedingung betroffen sind. Dies kann es zu einem guten Drogenziel machen, das möglicherweise lokal verabreicht werden könnte, um systemische Effekte bei diabetischen Wunden zu minimieren."

Um zu untersuchen, ob ein menschliches Medikament lebensfähig wäre, wird das Team als nächstes das Verhalten von FOXO1 bei anderen Tieren untersuchen. Die Autoren haben die Ergebnisse ihrer aktuellen Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Diabetes .

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