Las celdas que pueden crear electricidad cuando están lesionadas, potencialmente abriendo nuevas puertas para tratar heridas

Sus células crean e implementan constantemente una corriente que pasa por su cuerpo para realizar diferentes funciones. Un ejemplo de este bielectricidad es el nervio señalado que los pensamientos pueden estar en su cerebro. Otros incluyen señales cardíacas que controlan las palizas de su corazón, junto con otras señales que le dicen a Muscle que se contraiga.

Al igual que los bioingeneros, estábamos interesados ​​en las células epiteliales que hacen que la piel humana y la capa externa de los tejidos intestinales de las personas. No se sabe estas células que pueden crear bioelectricidad. Los libros de texto afirman que se actúan principalmente como un obstáculo contra el patógeno y el veneno; Se considera que las células del epitelio pasan sus trabajos pasivamente, como el envasado de plástico protege los alimentos contra el botín.

Sin embargo, en nuestra sorpresa, encontramos que las células epiteliales heridas pueden propagar señales eléctricas en las células que continúan tomando varias horas. En esta investigación recientemente publicada, logramos demostrar que incluso las células epiteliales usan bioelectricidad para coordinar con sus vecinos cuando la ambulancia por lesiones lo requiere. Comprender este giro inesperado en el modo corporal puede conducir a mejores tratamientos de heridas.

Detección de una nueva fuente de bioelectricidad

No te rías: nuestro interés en este tema comenzó a sentir los intestinos. Imagine que su piel cura después de los rasguños. Las células de Epitella pueden verse suavemente y tranquilas, pero están ocupadas con la coordinación entre sí para obtener células dañadas y reemplazarlas con otras nuevas. Pensamos que las señales bioeléctricas podrían endurecer esto, por lo que nuestra intuición nos dijo que las estábamos buscando.

Casi todos los proveedores con los que contactamos para obtener el instrumento que necesitábamos para probar nuestra idea nos advirtió que no probáramos estos experimentos. Solo una compañía estuvo de acuerdo con la renuencia. “Tu experimento no funcionará”, insistieron. Si tratamos de estudiar nada que valga la pena estudiar, temían que su producto se viera mal.

Pero de todos modos hicimos sus experimentos, con resultados tontalizantes.

Somos la base de la capa de células epiteliales en el chip con el que los microelectromores nombrados, docenas de pequeños cables eléctricos que miden dónde están las señales bielectric, cuán fuertes son las señales y qué tan rápido viajan y qué tan rápido viajan desde el lugar en el lugar. Luego usamos el láser para detener la herida en una ubicación y buscamos señales eléctricas en la segunda parte de la capa celular.

La matriz microelectrosica revela señales eléctricas en las células. Kwaii / Vikimedia Commons, CC BI-SA

Unas pocas horas de grabación confirmaron nuestra intuición: cuando se enfrentan a emergencias para mejorar, las señales bieléctricas aparecen cuando las células epiteliales necesitan una forma rápida de transferir largas distancias.

Descubrimos que las células epiteliales heridas se enviaron a señales biséctricas para que se adjuntaran más de 40 veces la longitud de la longitud del cuerpo de voltaje. Las formas de estos picos de voltaje también son como esas neuronas, excepto aproximadamente 1,000 veces más lentamente, lo que indica que pueden ser una forma más primitiva de comunicación intercelular a largas distancias.

Fuente de alimentación de generador bioeléctrico

Pero, ¿cómo crean las células epiteliales bioelectricidad?

Presumimos que los iones de calcio podrían desempeñar un papel clave. Los iones de calcio muestran prominentemente en cualquier buena lista de biología de libros de texto de libros de texto que ayuden en la función de las celdas. Dado que los iones calcio regulan las fuerzas que redujeron las células, la función requerida para eliminar las células dañadas después de la herida, asumimos que la iónica de calcio debería ser crucial para la bioelectricidad.

Para probar nuestra teoría, utilizamos una molécula llamada EDTA para unirse de forma segura a los iones de calcio. Cuando agregamos EDTA a las células epiteliales y, por lo tanto, eliminamos los iones de calcio, encontramos que el voltaje de picos ya no estaba presente. Esto significaba que los iones de calcio tenían más probabilidades de necesitar que las células epiteliales generen señales bioeléctricas que conducen a heridas.

Luego bloqueamos los canales de iones que permiten el calcio y otros iones cargados positivamente para ingresar a las células epiteliales. Como resultado, la frecuencia y la potencia de las señales eléctricas reducen los productos de las células epiteliales. Estos hallazgos sugieren que aunque los iones de calcio pueden desempeñar un papel particularmente crucial en permitir que las células epiteliales produzcan bioelectricidad, y otras moléculas también pueden ser importantes.

La investigación adicional puede ayudar a identificar estos otros canales y carreteras iónicos que permiten que las células epiteliales generen bioelectricidad.

Las células epiteliales se alinearán su gran intestino. Biblioteca de fotos Choksvatdikorn / Science a través de Getty Images mejora la curación de heridas

El descubrimiento de que las células epiteliales se pueden hablar eléctricamente durante la crisis sin comprometer su papel principal porque la barrera abre la puerta al nuevo tratamiento de heridas.

El trabajo anterior de otros investigadores demostró que es posible mejorar la curación de las heridas en la manguera de piel y tejido que las estimula eléctricamente. Pero estos estudios utilizaron frecuencias eléctricas más altas de lo que encontramos que las células epiteliales producen naturalmente. Nos preguntamos si la reinstalación y refinación de condiciones óptimas de estimulación eléctrica puede ayudar a mejorar los dispositivos biomédicos para la curación de heridas.

Además del camino de la oportunidad, nos preguntamos si las células individuales estimuladas eléctricamente pueden ofrecer un potencial aún más curado. Actualmente, los investigadores estimulan eléctricamente todo el tejido para el tratamiento de lesiones. Si pudiéramos dirigir estas señales eléctricas a comenzar donde se necesita el medicamento, alienta a las células individuales aún más efectivas en el tratamiento de heridas?

Nuestra esperanza es que estos descubrimientos puedan convertirse en un caso clásico de la ciencia que es la curiosidad guiada que conduce a descubrimientos útiles. Si bien nuestro sueño puede llevar un alto riesgo de falla, también ofrece premios potencialmente altos.