Голеностопный сустав человека обладает способностью восстанавливать хрящевую ткань, используя те же механизмы, что и у животных, способных отращивать новые конечности. Это открытие может быть использовано для лечения остеоартрита, который поражает колени и тазобедренные суставы.
Исследователи из Университета Дьюка опубликовали результаты своей работы в журнале Science Advances 11 июля. Они продемонстрировали, что хрящ голеностопного сустава способен регенерировать под воздействием стресса, и предложили новую методику восстановления суставов.
Остеоартрит – это распространённое заболевание, при котором разрушается хрящевая ткань суставов. По данным Всемирной организации здравоохранения, от него страдают около 7,6 % населения планеты. Заболевание не поддаётся полному излечению, и существующие методы лечения не всегда эффективны.
Вирджиния Байерс Краус, доктор медицинских наук и профессор Медицинской школы Университета Дьюка, отметила, что их работа уникальна тем, что они использовали масс-спектрометрию для выявления различий между новыми и старыми белками в хрящевой ткани. Это позволило оценить активность регенерации и определить малые РНК, которые играют ключевую роль в процессе восстановления. Одни из них активируют восстановление хряща, а другие подавляют его, препятствуя росту.
В нормальных условиях эти микроРНК работают как музыканты, настраивающие свои инструменты перед концертом. Каждая из них выполняет свою роль, и вместе они создают гармоничную мелодию.
Когда развивается остеоартрит, малые некодирующие РНК (smRNA) начинают активно вырабатываться и, вероятно, координированно взаимодействуют, подобно симфоническому оркестру, способствуя восстановлению хрящевой ткани.
Эти микроРНК в больших количествах обнаруживаются в области лодыжек человека, и некоторые из них схожи с теми, что позволяют рыбкам данио-рерио и саламандрам восстанавливать утраченные конечности. В коленях их меньше, а в тазобедренных суставах — ещё меньше.
Учёные предполагают, что такая разница между суставами человека могла возникнуть в процессе эволюции, когда голеностопный сустав сохранил способность к регенерации, несмотря на развитие человеческого скелета.
Присутствие этих маркеров в лодыжках вселяет в Крауса и его коллег уверенность, что можно улучшить эту естественную способность к восстановлению и применить её для лечения коленей и бёдер, которые наиболее подвержены остеоартриту.
«Голеностопный сустав представляет собой среду, благоприятную для регенерации, и может служить моделью для улучшения восстановления хряща в менее регенерируемых суставах, таких как коленный и тазобедренный», — отметил Краус.
По его словам, исследовательская группа изучает животных, включая рыбок данио, чтобы лучше понять функции этих микроРНК и найти способы их применения.
Источник информации: Ming-Feng Hsueh et al, Anabolic indices of matrix proteins identify regenerative small RNA intrinsic to human cartilage, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adu8440