Guillaume Rolland Ken Muneoka n’est pas étranger à perturber le domaine de la régénération par exemple, dans une publication révolutionnaire de 2019 dans Mother nature, le professeur du Texas A&M University College or university of Veterinary Drugs & Biomedical Sciences (CVMBS) a prouvé pour la première fois que la régénération articulaire chez les mammifères était feasible.
Maintenant, son équipe remet en question d’autres croyances séculaires sur la science fondamentale du domaine, cette fois liées à la façon dont les mammifères pourraient régénérer les parties endommagées du corps.
Chez l’homme. la couche la as well as externe de la peau et certains organes, comme le foie.
D’autres espèces, notamment les salamandres. les articulations et même des membres entiers. En conséquence, les scientifiques étudient ces espèces depuis additionally de 200 ans pour essayer de comprendre les mécanismes derrière la régénération des membres dans l’espoir de traduire un jour ces mécanismes pour induire une régénération additionally étendue chez l’homme.
Cette recherche a conduit à une croyance commune selon laquelle la moreover grande clé de la régénération des membres est la présence de nerfs.
Bien que cela puisse être vrai pour les salamandres et d’autres espèces, ce n’est pas le cas chez les mammifères, selon deux des études récemment publiées par Muneoka. La première étude, publiée l’année dernière dans le Journal of Bone and Mineral Research. Le second, publié furthermore tôt cette année dans Developmental Biology, a établi que l’absence de nerfs n’inhibe pas la régénération.
Ensemble, ces découvertes présentent un changement vital dans la réflexion sur la façon dont la régénération pourrait fonctionner en médecine humaine.
“Ce que ces deux études montrent contredit le dogme vieux de deux siècles selon lequel il faut des nerfs pour se régénérer”, a déclaré Muneoka. “Ce qui le remplace chez les mammifères, c’est que vous avez besoin d’une charge mécanique, pas de nerfs.”
Importance de la charge mécanique
Les scientifiques ont longtemps cru que deux choses devaient être présentes dans une zone affectée afin d’induire la régénération chez les mammifères. Le leading concerne les facteurs de croissance.
Dans la régénération naturelle, ces facteurs de croissance, qui varient d’une espèce à l’autre et selon la zone à régénérer, sont produits par l’organisme. Pour la régénération induite par l’homme, ces facteurs de croissance doivent être introduits dans la zone.
Le deuxième facteur jugé nécessaire était les nerfs. Cette croyance était fondée sur de nombreuses études antérieures de régénération de mammifères induites par l’homme sur des zones, généralement des pointes de doigts, sans nerfs, dans lesquelles les membres entiers n’étaient également moreover utilisables.
Ces études auraient le résultat prévu – lorsque des facteurs de croissance ont été introduits, la régénération n’a pas eu lieu – conduisant à la summary que, comme chez d’autres espèces, les nerfs étaient une exigence pour la régénération.
Mais l’aspect charge mécanique a été ignoré.
Dans leurs études, Muneoka et ses collègues ont décidé de prendre du recul et de poser la question : “Est-ce vraiment les nerfs, ou le manque de cost mécanique fait-il également partie de l’équation ?”
Connor Dolan, un ancien étudiant diplômé du laboratoire de Muneoka et leading auteur des deux nouvelles études (qui travaille maintenant au Walter Reed National Armed service Professional medical Center), a trouvé un moyen de tester l’exigence de dénervation chez les mammifères qui a été inspiré par les astronautes.
La method. Un processus similaire est utilisé lors d’interventions médicales sur les pattes de gros animaux pour empêcher les animaux de mettre du poids sur les membres affectés.
“Dolan a découvert que lorsque les membres étaient suspendus, même s’ils avaient encore beaucoup de nerfs et pouvaient se déplacer, ils ne pouvaient pas réellement exercer de pression sur leurs membres afin que les pointes des doigts ne se régénèrent pas”, a déclaré Muneoka. “Cela a complètement inhibé la régénération.”
Dès que la cost mécanique revient, cependant, la régénération est sauvée.
“Absolument rien ne se passe pendant la suspension”, a déclaré Muneoka. “Mais une fois la demand income, il y aura quelques semaines de retard, mais ensuite ils commenceront à se régénérer.”
la demand mécanique était un élément essentiel de la régénération.
Poussant la recherche un peu furthermore loin, la deuxième publication de Dolan a montré que les nerfs n’étaient pas nécessaires en démontrant que si une souris n’a pas de nerfs dans l’un de ses doigts mais en a dans les autres – de sorte qu’elle exerce toujours une pressure sur le doigt dénervé – ce chiffre va encore se régénérer.
“Il a constaté qu’ils se régénèrent un peu furthermore lentement, mais ils se régénèrent parfaitement normalement”, a déclaré Muneoka.
Ramifications de la recherche
Muneoka s’empresse de souligner que leurs études ne disent pas que les recherches précédentes sont fausses.
“Il y a eu un selected nombre d’études sur les salamandres qui prouvent que lorsque vous enlevez les nerfs, ils ne se régénèrent pas”, a déclaré Muneoka. “Les chercheurs ont également pu introduire dans les cellules des facteurs de croissance dont ils savent qu’ils sont produits par les nerfs et sauver la régénération.
“Ainsi, les salamandres ont probablement besoin de nerfs pour se régénérer”, a-t-il déclaré. “Mais si nous voulons régénérer des membres chez l’homme, cela ressemblera beaucoup as well as à ce qui se passe chez la souris.”
Depuis qu’il a commencé à s’intéresser à la régénération il y a moreover de 20 ans, un particular nombre d’idées de Muneoka ont repoussé les théories généralement acceptées sur la régénération. Il a dit que la publication de ces deux content articles avait pris près de trois ans parce qu’ils avaient initialement essayé de les soumettre ensemble.
“De nombreux scientifiques n’adoptent pas cette idée”, a-t-il déclaré. “La carrière de beaucoup de gens dépend vraiment de leurs études sur les nerfs et de la façon dont ils affectent la régénération. Pour qu’une étude sorte et dise que pour les humains, il est peu possible que vous ayez besoin des nerfs.”
Regarder sur la route
Les nerfs n’étant pas nécessaires à la régénération chez les mammifères peuvent sembler être un level académique. à quoi servirait de régénérer un membre si la personne ne pouvait pas le sentir ou le contrôler parce qu’il n’avait pas de nerfs. En ce sens, les nerfs vont toujours être une partie importante du puzzle.
Du place de vue de Muneoka, le changement est qu’au lieu de considérer les nerfs comme une exigence de régénération, les nerfs font partie de ce qui doit être régénéré.
Larry Suva, chef du département de physiologie et pharmacologie vétérinaires (VTPP) du CVMBS, explique que le problème est que personne ne pensait même à l’aspect de la demand auparavant.
“Pensez à une blessure par explosion où un soldat se retrouve avec un moignon”, a déclaré Suva. “Personne, jusqu’à la parution de cet article, ne pensait même à une exigence d’influences mécaniques. Vous avez vu des gens qu’un animal dénervé ne se régénère pas et ils pensent que c’est parce que le nerf a été coupé, mais personne n’étudiait la mécanique. element charge.”
Comme le dit Suva, la science est pleine de gens qui cherchent là où la lumière est la meilleure.
“Je travaille sur les os, donc quand je vois un problème, je regarde le problème osseux”, a-t-il déclaré. “Les gens qui travaillent sur les nerfs, tout ce qu’ils regardent, ce sont les nerfs. Il est donc très scarce que quelqu’un comme le Dr Muneoka prenne du recul et adopte une vision in addition holistique.
à ces données vieilles de 200 ans”, a déclaré Suva. “Nous devons maintenant examiner la régénération sous un angle différent vehicle nous savons maintenant que les influences mécaniques sont extrêmement importantes.”
L’un des résultats de la recherche axée sur les nerfs est que les scientifiques ont pu recréer les facteurs de croissance produits par les nerfs, ce qui a permis aux chercheurs de commencer la régénération des salamandres, même si les nerfs ne sont pas présents. Suva a déclaré qu’avec ces nouvelles découvertes, les scientifiques sauront désormais qu’ils doivent faire de même avec l’aspect de la demand mécanique s’ils veulent commencer la régénération chez les mammifères.
“Les scientifiques ont déjà réussi à tromper le corps en lui faisant croire que les nerfs sont toujours présents”, a-t-il déclaré. “Mais maintenant, ils savent qu’ils devront aussi leur faire croire qu’il y a une charge mécanique, quelque selected qui n’a jamais été fait auparavant.”
Parce que les cellules réagissent différemment sous une cost mécanique, d’une manière ou d’une autre, cette demand est traduite biochimiquement à l’intérieur de la cellule.
“Il y a un petit nombre de laboratoires qui étudient la foundation biochimique de ce que la cost mécanique fait à une cellule”, a déclaré Muneoka. “Si nous pouvions comprendre ce sign biochimique, alors peut-être que la pressure physique de la cost mécanique pourrait être remplacée par une sorte de cocktail de molécules qui créeront les mêmes signaux dans les cellules.”
La fin de la route vers la régénération humaine complète est peut-être encore loin dans le futur, mais Suva dit que ce type de changement fondamental dans la pensée est un marqueur majeur sur cette route.
“La régénération d’un membre humain est peut-être encore de la science-fiction, mais nous connaissons certains faits à ce sujet, et maintenant nous savons que vous devez avoir cette cost mécanique avec les facteurs de croissance”, a-t-il déclaré. “Cela adjust la façon dont les futurs scientifiques et ingénieurs vont résoudre ce problème.
“Il reste encore un specific nombre de problèmes complexes à résoudre avant que la régénération de membres humains entiers ne soit attainable.”
