Rodrigo Fernandez-Gonzalez e la studentessa di dottorato Teresa Zulueta-Coarasa hanno condotto uno studio che ha gettato nuova luce su come le ferite si riparano senza cicatrici negli embrioni di moscerino della frutta. Il loro lavoro potrebbe far progredire il modo in cui trattiamo le ferite negli esseri umani. Credito:Luke Ng
I punti aiutano a guarire i tagli profondi, ma può lasciare una cicatrice. Ora, un nuovo studio condotto da un team di ricercatori dell'Università di Toronto potrebbe aiutare scienziati e professionisti medici a muoversi verso la riparazione delle ferite senza cicatrici.
La loro carta, pubblicato in Fisica della natura di lunedi, descrive il processo mediante il quale due proteine generano forze fisiche per guidare la riparazione a livello cellulare negli embrioni di moscerino della frutta, e come si traducono in una guarigione delle ferite che non lascia cicatrici.
"I moscerini della frutta sono più simili a noi, in alcuni modi, di quanto la gente pensi, " ha detto Rodrigo Fernandez-Gonzalez, un professore associato presso l'Istituto di biomateriali e ingegneria biomedica (IBBME) della U of T, la cattedra di ricerca canadese in biologia cellulare quantitativa e morfogenesi, e il ricercatore supervisore dietro questo studio.
"Ci sono molti geni umani che hanno una controparte in questi insetti che possiamo studiare. Questo è sorprendente perché, negli embrioni di mosca della frutta, possiamo osservare come si comportano le cellule in tempo reale all'interno di un organismo vivente, che non è qualcosa che possiamo fare - eticamente o praticamente - negli esseri umani."
Nel loro studio, il team ha esaminato due proteine presenti negli embrioni di Drosophila melanogaster (moscerino della frutta) che si accumulano ai margini della ferita. Utilizzando una combinazione di esperimenti, tecniche di microscopia quantitativa e modellazione matematica, sono stati in grado di osservare e registrare come due proteine, actina e miosina, si distribuiscono in modo non uniforme per indurre forze contrattili ai bordi della ferita.
Il team di ricerca ha esaminato due proteine presenti negli embrioni di moscerino della frutta e come hanno aiutato le cellule intorno alle ferite a favorire una guarigione efficiente. Credito:Luke Ng
Sono stati anche in grado di vedere come la distribuzione non uniforme di queste proteine ha generato e trasmesso segnali meccanici che hanno aiutato le cellule intorno alla ferita a comunicare tra loro ea coordinare i loro movimenti per favorire una guarigione efficiente.
"Questo studio ha cambiato la nostra comprensione della guarigione delle ferite embrionali, dimostrando che la rete proteica dell'actomiosina attorno alla ferita non è distribuita uniformemente ma piuttosto una struttura dinamica, " disse Teresa Zulueta-Coarasa, un dottorato di ricerca studente del gruppo di Fernandez-Gonzalez e primo autore di questo studio. "Il nostro lavoro potrebbe far luce sul motivo per cui l'applicazione di determinati schemi di forze fisiche alle ferite facilita la guarigione".
I loro risultati potrebbero anche migliorare gli sforzi per ridurre alcuni casi di insufficienza cardiaca. Nei casi in cui una persona sperimenta un attacco di cuore, il tessuto cicatriziale risultante dal processo di riparazione naturale può irrigidirsi e ridurre la capacità del cuore di pompare il sangue.
"La nostra comprensione di come le ferite possono ripararsi senza lasciare cicatrici negli embrioni di moscerino della frutta potrebbe portare allo sviluppo di interventi che prevengono le cicatrici e le successive possibilità di insufficienza cardiaca, " disse Fernandez-Gonzalez, che è anche ricercatore principale nel programma di biologia e ingegneria traslazionale, Componente di U of T del Ted Rogers Center for Heart Research.