Neue Forschung, geführt von den Wissenschaftlern an der Universität Newcastle, UK, zeigt eine potenzielle revolutionäre Art und Weise zur Behandlung von Augenverletzungen und Erblindung verhindern—durch Erweichung der Gewebe hosting der Stammzellen, die dann hilft bei der Reparatur von Wunden, die im inneren des Körpers.
Das team entdeckt, dass die einfache Anwendung eines Gewebe-weichmachenden Enzym collagenase, verhindert den Verlust von Hornhaut-Stammzellen nach einer Verletzung und könnte verhindern, dass Patienten aus Ihr Augenlicht verlieren. Es bietet Hoffnung für fast 500.000 Menschen pro Jahr, verlieren Ihr Augenlicht durch Chemische Verbrennungen, einschließlich Säure-Angriffe.
Die Studie, heute veröffentlicht in Nature Communications und gefördert von der Medical Research Council zeigt, dass die Haltung von Hornhaut-Stammzellen in einer weichen Umgebung, ist die Grundlage für Ihre Vermehrung, Selbsterneuerung und die Fähigkeit, zu heilen geschädigte Gewebe.
Imaging
Diese Entdeckung wurde möglich durch die Entwicklung einer ausgefeilten Mikroskopie-Technik ermöglicht die Abbildung der physikalischen Eigenschaften von biologischen Geweben bei sehr hohen Auflösungen. Mit dieser Technologie und in Zusammenarbeit mit Experten der Photonik vom Imperial College London, das team war in der Lage zu bestimmen, dass die Hornhaut-Stammzellen-Nische—Bereich von Gewebe in der Hornhaut, wo die Stammzellen Leben, ist einer viel weicheren Umgebung als der rest des Gewebes.
Die Wissenschaftler entdeckten auch, dass die Versteifung der Nische Ursachen Stammzellen zu Reifen und verlieren Ihre selbst-Erneuerung und Wundheilung Eigenschaften.
Dr. Ricardo Gouveia, Research Fellow an der Universität Newcastle und ersten Autor des Papiers, sagte: „Diese Studie zeigt einen potentiellen neuen Weg, um Verletzungen zu behandeln, die durch die änderung der Steifigkeit der natürlichen Umwelt, die wir gezeigt haben, ändert sich das Verhalten der adulten Stammzellen. Unsere imaging-Ansatz bietet ein wertvolles Werkzeug, um zu analysieren, lebende Zellen in der Hornhaut, sowie weiter zu erforschen und neue Therapien für die Wiederherstellung oder sogar die Verbesserung Ihrer Funktion.“
Ein neuer Blick auf die Hornhaut
Als die äußerste Schicht des menschlichen Auges, die Hornhaut hat eine wichtige Rolle bei der Fokussierung vision dennoch sind viele der Prozesse, halten Sie transparent und resistent gegen Beschädigungen sind nicht gut verstanden. Wie die Haut, die Hornhaut bedeckt ist durch ein mehrschichtiges Epithel bildet eine Barriere gegen physischen Schaden und eindringenden Mikroorganismen. Aber im Gegensatz zu der Haut, bei Verletzungen tritt der Hornhaut-Epithel ist eine Reparatur durch Stammzellen gruppierten in das Gewebe der Peripherie, zuerst von sich schnell teilenden, in großen zahlen und dann durch die Migration in Richtung der beschädigten Seite als gereift epithelialen Zellen um die Wunde zu versiegeln.
Jedoch dieser heilende Prozess kompromittiert werden kann, wenn Verletzungen erreichen der Stammzell-Nische. Die research jetzt veröffentlicht hat wichtige Implikationen für die Entwicklung neuer Möglichkeiten, um zu heilen diese Art von Schäden.
Der Leiter der Studie und Leiter des Tissue Engineering Lab an der Newcastle Universität, Professor Che Connon, erklärt: „Wir können nun beweisen, dass die Hornhaut wird steifer, wenn ausgesetzt, die zu Verletzungen wie diejenigen, die sich durch das, was gemeinhin als Säure-Angriffe, und zeigen, dass die Wundheilung ist beeinträchtigt durch Stammzellen Differenzierung in Antwort auf die Verfestigung Ihrer sonst weichen Nische, und nicht, weil Sie getötet werden, während Verletzungen, als bisher angenommen.
„Dies ist eine aufregende Entwicklung auf dem Gebiet der Hornhaut-Biologie, und ermöglicht uns, besser zu verstehen, wie vision arbeitet. Aber noch wichtiger ist, es bietet uns eine Reihe neuer Strategien zur Behandlung von Augenerkrankungen, die waren bis jetzt unbrauchbar. Wir nennen diese weniger invasive Strategien Biomechanische Modulation Therapien.“
From lab bench to bedside
In der Arbeit werden die Wissenschaftler aus Newcastle, die Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern an der Universität von Missouri, USA, entwickelte sich auch ein proof-of-concept-Therapie zu helfen, wieder Hornhaut-Stammzellen-Funktion und verbessern die Gewebe-regeneration nach chemischer Auge brennt.
Mit live-Hornhaut-Gewebe als Modell-system, das team neu die Auswirkungen von chemischen Verbrennungen. Nach der Behandlung der verwundeten, versteiften Bereichen der Hornhaut mit kleinen und lokalisierte Dosen von collagenase, einem Gewebe-weichmachenden Enzym zur Wiederherstellung der Stammzell-Nische, es wurde wieder biegsam und in der Lage zu unterstützen Stammzellen und fördern die Heilung. Diese collagenase Formulierung wurde bereits genehmigt, für die im Zusammenhang mit der therapeutischen Anwendung sowohl von der US Food and Drug Administration und die Europäische Medizin-Agentur.
Dr. Gouveia fügte hinzu: „Wir zeigen, dass die topische Anwendung von collagenase ist sicher und effektiv bei der Wiederherstellung der normalen Steifigkeit der Hornhaut und hilft, die regeneration von Gewebe durch die Verhinderung der Differenzierung und der Verlust von adulten Stammzellen, die nach solchen Verletzungen. Wir waren weiter überrascht zu entdecken, dass die Fähigkeit, eine Wunde zu heilen, war nicht direkt verursacht durch einen Mangel an Stammzellen, sondern wegen der Umwelt diese Zellen ausgesetzt sind. Dies macht unsere Therapie ist Revolutionär.“
Die Wissenschaftler glauben, dass die gleiche Technik angewendet werden könnte, um zu helfen, zu lindern den Mangel an Hornhäuten für die transplantation zur Verfügung, die von den fast 5 Millionen Menschen leiden an völliger Blindheit durch Hornhaut-Narben in Folge von Verbrennungen, Rissen, Abrieb oder Krankheit. Neben zehn Millionen Menschen weltweit werden geschätzt, um eine Operation erforderlich, die für die Verhütung der Hornhaut mit Blindheit als Folge von Krankheiten wie Trachom, eine infektiöse Augenerkrankung, die viele Menschen in den Entwicklungsländern. Gibt es eine Reale und dringende Notwendigkeit für neue Therapien zur Behandlung dieser Erkrankungen, die sowohl einfach und Billig.
Die Wissenschaftler wollen weiter auszubauen, die Forschung, die Zusammenarbeit mit Gesundheits-Partner zur weiteren Prüfung der Möglichkeiten dieser Studie. Professor Connon, erklärt: „Unsere Forschung zeigt, dass die Hornhaut-Stammzellen wachsen besser in weichem Umgebungen. Wollen wir nun bauen, auf das wissen und testen Sie diese Methode bei Patienten mit biomechanische modulation Therapie neu erstellen, geeignete Umgebungen für Hornhaut-Stammzellen zu gedeihen in der Körper, Wann immer Ihre ursprüngliche Nische ist gefährdet durch Verletzung oder Krankheit.