Все выпуски  

Наноскопические волокна восстанавливают хрящевую ткань


ВЫПУСК 67

 

 

 

Наноскопические волокна восстанавливают хрящевую ткань

 

Исследователи Северо-Западного университета (Northwestern University) первыми создали биоактивный материал, способствующий росту новых хрящей in vivo без использования дорогостоящих факторов роста. Будучи малоинвазивным, этот вид терапии активирует стволовые клетки костного мозга и производит природный хрящ. Ни один вид обычной терапии не может этого сделать.

 

Результаты публикованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

«В отличие от кости хрящ не восстанавливается, и поэтому клиническая стратегия восстановления этой ткани представляет большой интерес», - говорит Сэмьюэль И. Стапп (Samuel I. Stupp), директор Института бионанотехнологии в медицине. Огромному количеству людей – спортсменам-любителям, профессиональным спортсменам и просто людям, чьи суставы изношены – очень знакома эта проблема, и они приходят со своими больными коленями, плечами и локтями к хирургам-ортопедам.

 

Повреждение хряща может привести к боли в суставе, потере функции и в конечном итоге к остеоартриту, заболеванию, приносящему огромный экономический ущерб.

 

«У взрослых хрящ не регенерирует. Когда полностью закончился процесс роста, хрящ больше не меняется», - говорит Рамиль Н. Шах (Ramille N. Shah), доцент кафедры материаловедения и инженерии в Школе инженерии и прикладной науки МакКормика и доцент кафедры ортопедической хирургии в Медицинской школе Файнберга.

 

Главным белком суставного хряща является коллаген типа II, гладкая белая соединительная ткань, покрывающая концы костей в местах образования ими суставов.

 

Наш материал из наноскопических волокон стимулирует стволовые клетки, присутствующие в костном мозге и производящие содержащий коллаген типа II хрящ, восстанавливая поврежденный сустав», - говорит Шах. «В настоящее время наиболее распространенной методикой, используемой врачами, является процедура, называемая микрофрактурой, но в результате ее проведения образуется хрящ, содержащий преимущественно коллаген типа I, который больше похож на рубцовую ткань».

 

Гель, разработанный в Северо-Западной университете, инъецируется в жидком виде в область поврежденного сустава, где он самоорганизуется и затвердевает. Такой экстрацеллюлярный матрикс, имитирующий обычное клеточное окружение, связывается благодаря молекулярному строению с одним из наиболее важных факторов роста и регенерации хряща. Сохранение фактора роста в концентрированном и локализованном состоянии дает клеткам хряща возможность регенерировать.

 

Вместе с Нирав А. Шах (Nirav A. Shah), специалистом в области спортивной ортопедической хирургии, исследователи испытали свой наногель на животных моделях с дефектами хряща.

 

Животных лечили методом микрофрактуры, когда в кости под поврежденным хрящем создаются мельчайшие отверстия, дающие дополнительный приток крови, стимулирующий рост нового хряща. Ученые проверяли различные комбинации: отдельно микрофрактуру; микрофрактуру и нановолокнистый гель с добавлением фактора роста; микрофрактуру и нановолокнистый гель без фактора роста.

 

Они пришли к выводу, что их методика дает лучшие результаты, чем микрофрактура, и, что еще более важно, добавление дорогого фактора роста не приводит к улучшению результатов. Благодаря молекулярному строению наногеля для регенерации хряща достаточно фактора роста, уже присутствующего в организме.

 

Для возобновления роста хряща матриксу достаточно находиться в суставе в течение месяца. Далее матрикс на самоорганизующихся молекулах, известных как амфифилы, разлагается на питательные вещества и заменяется натуральным хрящем.

 

 

По материалам Northwestern University.

 

 

Источник:

 

Growing cartilage -- no easy task

 

 

 


В избранное