Az új bioanyag végre segíthet a sérült porcok helyreállításában az érintett ízületekben: ScienceAlert

A test nagyon jól képes helyreállítani magát, de anatómiánk egyes részei nehezen térnek vissza normál állapotukba sérülés után.

Az egyik ilyen anyag a porc – a szivacsos, de kemény kötőszövet, amely megakadályozza, hogy csontjaink dörzsölődjenek és ne ütközzenek egymáshoz. Idővel a porc átlátszó vagy „üveges” komponensei jelentősen leromolhatnak, ami fájdalmas állapotokhoz vezethet, mint pl. Csontritkulás és Chondromalacia.

A tudósok azon dolgoztak, hogy megtalálják a regeneráció módját hialin porc Az egyesült államokbeli Northwestern University csapatának sok éven át sikerült jelentős áttörést elérnie. Kifejlesztettek egy bioanyagot, amelyet élő birkák sérült porcikájába fecskendeznek be, és ez olyan állványként működik, amely elősegíti a porcnövekedést az aktív ízületekben.

„A porc ízületeink alapvető alkotóeleme.” mondja Samuel Staub vegyész A Northwestern Egyetemről.

„Amikor a porc idővel megsérül vagy lebomlik, az jelentős hatással lehet az ember általános egészségére és mozgási képességére. A probléma az, hogy a felnőtt emberek porcikái nem képesek a gyógyulásra olyan szövetekben, amelyek nem regenerálódnak megfelelően.

A porc károsodása komoly egészségügyi probléma. 2011-es felmérés Egy 18 országban végzett tanulmány kimutatta, hogy évente több mint 1,3 millió térdprotézis műtétnél a porcproblémák voltak a fő tényező.

Bár vannak más beavatkozások is, amelyek segíthetnek, például mikrotörések létrehozása a porcjavulás serkentésére, ezek a beavatkozások gyakran nem megfelelő típusú porc – szívós, rostos porc – növekedését eredményezik. Fibroporc – Szeret Porcos hegszövet – Az ízületeket borító puha, rugalmas hialinporc helyett.

Az egyik lehetséges kezelés, amelyen a tudósok dolgoznak, a sztentek alkalmazása porchibákban, amelyek elősegítik a hialinporc növekedését. Ez a lehetőség sikeresnek bizonyult kis emlősöknél, például egereknél, de sikertelen a nagyobb emlősöknél, valószínűleg a nagyobb állatok ízületeire ható nagyobb nyomás és erők miatt.

Staubnak és kollégáinak sikerült egy olyan anyagot kifejleszteniük, amely képes megoldani ezt a súlyos problémát. Ez egy kétkomponensű bioanyag.

Az első egy peptidmolekula, amely az ún Átalakító növekedési faktor béta-1amely döntő szerepet játszik a sejtek növekedésében és osztódásában, különösen a csontvázban, ahol szabályozza a csontok és a porcok növekedését.

A második komponens az Hialuronsavamit az általad használt bőrápoló termékekből ismerhetsz meg – a nedvesség megtartásával segíti a bőr puhaságát. Ízületekben és porcokban is megtalálható, ahol kenőanyagként működik, és a sebgyógyulásban játszik szerepet.

A kémcsőben végzett kísérletek során a kutatók azt találták, hogy ez a hibrid anyag támogatja a kondrogén differenciálódást – a porcsejtek, úgynevezett porcsejtek szaporodását. Filamentumokból álló kötegeket alkottak, ami a vázizomszövetben található normális szerkezet.

Sok kutatási módszer ugyanerre a pontra jutott a laboratóriumban. Az igazi próba az, hogy ez a fehérje mennyire bírja el az élő állatokon kifejtett hatását, ami emberre is alkalmazható. A juhok hasonló mechanikai hatásoknak vannak kitéve, mint az emberek, ezért a tesztet juhokon végezték.

A kutatók az anyagukat pasztává fejlesztették, amelyet a juhok hátsó térdízületeinek porchibáiba fecskendeztek. A kutatók kis lyukakat szúrtak a vizsgálatukban részt vevő birkák mindkét hátsó térdébe; Az egyik térdre befecskendezték a pasztát, a másikat pedig kontrollként nem kezelték.

Amikor az agyaganyag érintkezésbe került a birkacsontokban lévő kalciummal, gumiszerű mátrixsá keményedett, és kondrociták kezdtek képződni, amelyek növekedtek, hogy kitöltsék az állvány károsodásával keletkezett lyukat. A porc a megfelelő típusú volt: hialin. Heteken belül a kezelt defektusok jelentős javulást mutattak, különösen a kontrollokhoz képest.

Egy hasonló kezelés hatékonyabb lehet az emberek kezelésében. Nem mondható el a juhoknak, hogy pihenniük kell, és nem szabad súlyt tartaniuk a sérült lábukról, miközben a porcsérülések miatt kezelt betegeket gyakran rögzítik a műtét után.

Természetesen további kutatásra és fejlesztésre van szükség, majd a folyamatot embereken is klinikai vizsgálatokon kell átesni. Az eredmények azonban azt ígérik, hogy egy napon elérhető lesz egy kezelés, amely segít csökkenteni az invazívabb és kevésbé hatékony kezelési lehetőségek iránti igényt.

„A hialinporc regenerálásával” mondja Staub„Megközelítésünknek ellenállóbbnak kell lennie a kopással szemben, hosszú távon megoldva a rossz mobilitás és az ízületi fájdalmak problémáját, miközben elkerülhető, hogy az ízületet nagy hardverdarabokkal kell újjáépíteni.”

A kutatás ben jelent meg Proceedings of the National Academy of Sciences.