Studie zeigt Nerven-und Immunsystem ‘reden müssen’ für Knochen-Reparatur

In einem im Dezember 2019 Studie, ein team von Johns Hopkins Medicine Forscher zeigten an Mäusen, die Reparatur von Knochenbrüchen erfordert die Erzeugung, das Wachstum und die Ausbreitung von Nervenzellen, oder Neuronen, während die Verletzten Bereich. Dies zeigten Sie teilweise stützt sich auf ein protein, bekannt als Nerven-Wachstumsfaktor (NGF). Jetzt haben die Forscher gegraben tiefer in diesen Prozess besser zu verstehen, wie das Nervensystem und das Immunsystem arbeiten zusammen mit NGF zu aktivieren Nerven nachwachsen der Haare während der Knochen reparieren.

In einer neuen Studie, veröffentlicht in der Mai-26, 2020, Ausgabe der Fachzeitschrift Cell Berichten, fanden die Forscher wieder einmal in Mäusen, die zwei Proteine, tropomyosin-rezeptor-kinase A (TrkA) und NGF zu binden, zusammen zu stimulieren innervation (für die Versorgung von Nerven), und nachher, von neuem Knochen an einem Verletzten Seite. Was überraschte Sie war, dass der NGF, der für ihn wichtigste in diesem Prozess kamen aus einer unerwarteten Quelle: Makrophagen, die weißen Blutkörperchen, die Warnung des Immunsystems auf fremde Eindringlinge, die durch Entzündung, und dann verschlingen, und entfernen Sie die Angreifer aus dem Körper.

“Die bisherige Forschung hat gezeigt, dass die Zellen des Immunsystems sind deutlich wichtiger in Knochen Reparatur, aber was wir bestimmt in unserer Studie ist, dass Makrophagen und Ihre entzündliche Signale auch kickstart Nerv regrowth in den Verletzten Knochen”, sagt Aaron James, M. D., Ph. D., außerordentlicher professor der Pathologie an der Johns Hopkins University School of Medicine und co-senior-Autor der beiden Studien.

In anderen Worten, James erklärt das team die Experimente zeigten, “dass die NGF-TrkA-Signaltransduktion ist, wie Makrophagen ‘sprechen’, um die Nervenfasern, so dass die Knochen, die Heilung kann beginnen.”

Wenn Knochen verletzt sind, gibt es eine große release des neurotrophin NGF (ein protein, das sowohl das überleben, die Entwicklung und Funktion von Neuronen). Dies aktiviert die sensorischen Nerven wachsen in das Verletzte Gewebe. Diese sensorischen Nerven spielen mehrere Rollen, darunter die Alarmierung der Körper durch den Schmerz, dass der Knochen gebrochen ist und die Regulierung der Heilungsprozess.

Definieren der Mechanismus, der Knochen ist repariert, die Forscher Entnahmen den gleichen kleinen Stück des Schädels von jeder der Mäuse in der Studie. Durch die Manipulation der verschiedenen Schritte des NGF-TrkA-Signalwegs in verschiedenen Mäusen fand das team, dass: (1) die Freisetzung von NGF fällt mit dem Beginn der innervation, (2) Knochen-Verletzungen, stimuliert die erhöhte Produktion von NGF, (3) Entzündung an der Verletzungsstelle Laufwerke NGF-Produktion durch die Makrophagen (die gezeichnet sind durch Chemische Signale freigegeben, während der Entzündung), (4) erhöhte Mengen von NGF entlocken neuen Nerven-formation in das Verletzte Gewebe (5) Störung der Produktion von NGF verringert innervation und beeinträchtigt delkalotte regeneration, und (6) NGF produziert von Makrophagen ist die neurotrophin erforderlich für Knochen-Reparatur.