Nettverk er nøkkelen for celler under beindannelse

Anonim

En ny undersøkelse av hvordan beincellene organiserer under beinformasjon, kan åpne døren for bedre forståelse av sykdommer som osteoporose.

Forskningen, ledet av Max Planck-instituttet for kolloider og grensesnitt i Potsdam, Tyskland, benyttet en tverrfaglig tilnærming som kombinerer biologi, medisin og fysikk for å analysere osteocyt lacuno-kanalikulært nettverk (OLCN) i forskjellige bentyper fra mus og sau.

Rapportere sine resultater i dag i New Journal of Physics, gruppearbeidet er det en universell mekanisme bak måten individuelle celler organisert seg inn i et stort, sammenkoblet nettverk under beindannelse og mineralisering.

Dr Philip Kollmannsberger, som ledet forskningen, sa: "Osteocytter og deres celleprosesser" lever "i et stort, sammenkoblet nettverk av hulrom som gjennomsyrer den mineraliserte benmatrisen hos de fleste vertebrater. Dette osteocyt-lacunokanaliserte nettverket (OLCN) antas å spille viktige roller i å føle og vedlikeholde beinets konstante indre miljø og for de mekaniske egenskapene til bein.

"Selv om den ekstracellulære matriksstrukturen til beinet har blitt grundig studert på ultrastrukturelle og makroskopiske skalaer, mangler det kvantitativ kunnskap om hvordan mobilnettverket er organisert."

Resultatene fikk laget til å definere en rekke robuste, kvantitative tiltak utledet fra fysikken til komplekse nettverk. Disse tiltakene gjorde det mulig for dem å få innblikk i hvor effektivt nettverket er organisert når det gjelder intercellulær transport og kommunikasjon.

Tiltakene viste at cellenettverket i regelmessig organisert, sakte voksende beinvev fra får er mindre forbundet, men mer effektivt organisert sammenlignet med uregelmessig og raskt voksende beinvev fra mus.

På nivå med statistiske topologiske egenskaper er begge nettverkstyper imidlertid skelnelige, noe som tyder på en universell mekanisme som ligger til grunn for selvorganiseringen av individuelle celler i et stort sammenkoblet nettverk under beindannelse og mineralisering.

Dr Kollmannsberger sa: "Kvantifiseringen vi utviklet kan være nyttig ved vurdering av benkvalitet under fysiologisk utvikling eller patologiske forhold av alder, sykdom og farmasøytisk inngrep, komplementær til eksisterende tiltak som benmineraltetthet.

"Selv om vi ikke brukte vår analyse for å sammenligne sunn til sykdommen, viser vårt valg av forskjellige bentyper, som reflekterer ulike organisasjonsgrader, potensialet i metoden til å kvantifisere forskjeller i effektivitet."

menu
menu