Ученые из Северо-западного университета создали инновационный биологически активный материал, который эффективно восстанавливает хрящ в коленных суставах.
Этот материал, хотя и напоминает резиновую субстанцию, представляет собой сложную молекулярную сеть, имитирующую естественную ткань хряща. Исследователи нанесли материал на поврежденный хрящ в коленях животных и через всего шесть месяцев заметили признаки восстановления.
С учетом дальнейших исследований, ученые предполагают, что этот материал может в будущем служить для предотвращения полной замены коленного сустава, лечения дегенеративных заболеваний, например, остеоартрита, а также для восстановления "спортивных" травм, таких как разрывы передней крестообразной связки.
Результаты исследования будут опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 5 августа. «Хрящи играют ключевую роль в функционировании суставов», — отмечает Самуэль Стапп, ведущий исследователь. «Повреждение хряща может существенно влиять на здоровье и подвижность человека, особенно потому, что у взрослых людей хрящи имеют очень ограниченные способности к регенерации. Наша новая терапия может активировать восстановление ткани, которая не может восстановиться самостоятельно».
Чтобы оценить эффективность этого материала в стимулировании роста хряща, исследователи протестировали его на овцах с дефектами в сложном суставе задних конечностей, аналогичном человеческому колену. Эти испытания проводились в лаборатории Марка Маркела в Школе ветеринарной медицины Университета Висконсин. Стапп подчеркнул, что использование именно сустава овец было критически важным. Хрящи овец, как и у людей, сложно восстанавливаются, и их коленные суставы имеют схожие характеристики по нагрузке, размеру и механике.
В ходе исследования, ученые ввели пастообразный материал в поврежденные области хряща, где он трансформировался в эластичную матрицу. В результате не только образовался новый хрящ для заполнения дефекта по мере разложения каркаса, но также восстановленная ткань оказалась даже лучшего качества по сравнению с контрольной группой!
Предполагается, что новый материал может быть применён к суставам во время открытых и артроскопических операций, заменив ныне существующие методы восстановления хряща. В настоящее время хирурги создают микротрещины в кости, чтобы стимулировать рост новой хрящевой ткани. «Но основная проблема такого подхода заключается в том, что он часто приводит к образованию волокнистого хряща (того же хряща, который находиться в наших ушах) а не гиалинового хряща, который необходим для правильной работы суставов», — говорит Стапп. «Метод регенерации гиалинового хряща должен показать более стабильные результаты и стойкость к износу, решая проблемы с ограниченной подвижностью и болями в суставах на длительный срок, а также помочь избежать реконструкции суставов с использованием металлических конструкций».