Athen, Ga. – Et team inklusive forskere fra University of Georgia har for første gang dokumenteret genvækst af kirurgisk fjernede veje i lymfesystemet, et netværk af kar designet til at pumpe inflammatoriske væsker væk og forsvare kroppen mod infektion. resultaterne blev offentliggjort i Nature Biomedical Engineering og lagde grundlaget for en ny klasse af behandlingsmuligheder for lymferelaterede lidelser, såsom kroniske sårkomplikationer, og kunne endda hjælpe med at forhindre spredning af kræft.
lymfatisk dysfunktion er forbundet med en række sygdomme, herunder både hjerte-kar-sygdomme og kræft. For eksempel bryder brystkræftceller væk fra den primære tumor og rejser gennem lymfesystemet. Hvis de bliver alene, kan de spredes gennem hele kroppen. Lymfekar-der fungerer på samme måde som det kardiovaskulære system—traumatiseres undertiden ved kræftbehandling eller fjernelse af lymfeknuder, hvilket kan føre til lymfødem eller kronisk hævelse af et ben eller en arm.
“lige nu har vi ikke en måde at genopbygge eller rekonstruere lymfesystemet på. Vi forstår næppe engang, hvordan det virker,” sagde Dr. John Peroni, professor og storkirurg i UGA ‘ s College of Veterinary Medicine. “Denne undersøgelse var en af de første, der grundlæggende behandlede et grundlæggende videnskabeligt spørgsmål, der er blevet ubesvaret: hvis lymfatiske stoffer er skadet, kan de ombygge eller helbrede?”
arbejde med en fåremodel, samarbejdspartnere fra Georgia Tech og Regenerative Bioscience Center ved UGA ‘ s College of Agricultural and Environmental Sciences, fjernede et af to lymfekar, der løber parallelt med hinanden i benet. Disse er lige så afgørende for lymfestrømmen som hjertet er for blodgennemstrømningen, ifølge forskerne. Under disse forhold var de i stand til at vise begyndelsen på en lymfepumpecyklus og starten på ombygnings-og reparationsstadierne.
som et resultat af ombygningen konkluderede teamet, at molekylære ændringer i lymfatiske muskelceller forbedrede oksidativ stress, som typisk opstår, når immunsystemet skaber betændelse for at bekæmpe bakterier. Efter en periode på seks uger opdagede holdet, at det resterende lymfekar arbejdede dobbelt så hårdt for at kompensere for den iltningsspænding.
“man ville forvente, at når du fjerner hovedlymfekarret, i den del, der er lavere end obstruktionen, ville det svulme. Til vores overraskelse gjorde det kun det minimalt, ” sagde Peroni. “Det viser sig, at der er en betydelig mængde sikkerhedsstillelse lymfatisk cirkulation, som vi ikke forventede. På et mikroskopisk niveau er der nok mekanismer, hvormed kroppen stadig kan recirkulere og dræne væsker ud af benet, selvom hovedvejen fjernes.”
resultaterne følger de samme forskeres tidligere arbejde, som viste lignende resultater i brugen af gnaverhalen, et af de ældste og mest anvendte modelsystemer til lymfatisk forskning.
” måske er det vigtigste enkelt træk ved at bruge en større model som får, versus det historiske benchmark for en gnaverhale, gravitationsfordelene,” sagde Peroni. “Tyngdekraften gør det sværere for lymfe at blive transporteret fra benene og den nedre halvdel af kroppen, og får giver en bedre gravitationsmodel sammenlignet med den konsekvent flade position af en gnavers hale. Det er næsten identisk med sårhelende problemer hos mennesker.”
Peroni arbejdede tæt sammen med Brandon, hovedforfatter og lektor i mekanisk og biomedicinsk teknik ved Georgia Tech, som leder laboratoriet for Lymfebiologi og Bioengineering. “hvad der adskiller denne undersøgelse fra andre er, at den fokuserede på ombygning af fartøjet, der ikke oprindeligt blev beskadiget under operationen, da det forsøger at kompensere for det segment, der blev fjernet,” sagde Dickson. “Dette er vigtigt for at forstå sekundært lymfødem hos brystkræftoverlevende, da de fleste udbrud af lymfødem forekommer mange måneder efter brystkræftoperation, og den resterende intakte lymfatiske vaskulatur kan ikke længere følge med de krav, der stilles til det.”
disse fund er prækliniske, og yderligere undersøgelser er nødvendige for at bekræfte test hos mennesker, men de giver videnskabelig dokumentation for lymfatisk ombygning, der indtil nu har været knap.”vi er begejstrede, fordi der nu er en dyremodel, som vi kan bruge til at sætte fartøjet under denne tilstand af langvarig stress, der ikke var resultatet af den oprindelige skade, men et resultat af fartøjets tilpasning til operationen,” sagde han. “Det er en god model for, hvad der sker med et menneske.”
denne undersøgelse blev finansieret af Regenerative Engineering and Medicine (REM) seed grant program. Det Regenerative Bioscience Center er en enhed af UGA Office of Research, med generøs støtte fra College of Agriculture and Environmental Sciences og dets afdeling for dyre-og Mejerividenskab.
Publikationslink: https://doi.org/10.1038/s41551-019-0493-1