Открытие японских учёных изменит методы лечения переломов и повысит прочность костной ткани при различных заболеваниях, например, при остеопорозе.
Научные сотрудники Osaka Metropolitan University (OMU) использовали стволовые клетки, извлечённые из жировой ткани — адипозные мезенхимальные стволовые клетки (АМСК), – доведя их до стадии зрелых костных клеток и собрав в сфероидные кластеры, сфероиды.
Затем сфероиды были объединены с бета-трикальцийфосфатом, биосовместимым соединением, широко применяемым в костнопластической хирургии и стоматологии, и доставили внутрь организма к месту перелома позвонков L4 и L5 у лабораторных крыс с остеопорозом. Для оценки процесса регенерации костной ткани и заживления повреждений, спустя четыре и восемь недель после операции, учёные провели Micro-CT сканирование, гистологический анализ и механические испытания.
«Группа, получившая остеогенные сфероиды, продемонстрировала значительно увеличившуюся костную массу, повышение степени сращивания и возросшую механическую прочность по сравнению с контрольной группой», — отметили учёные. «Гистологическое исследование показало активацию образования новой костной ткани и усиление интеграции бета-трикальцийфосфата».
Кроме того, было подтверждено выживание трансплантированных адипозных стволовых клеток непосредственно в месте повреждения. Учёные пришли к выводу, что этот метод позволяет достичь как паракринного эффекта (это форма местного клеточного взаимодействия, при которой клетка выделяет сигнальные вещества, которые за счёт диффузии воздействуют на соседние клетки), так и прямого образования костной ткани.
Данное исследование открывает новые перспективы в лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата и реабилитации пациентов с травмами позвоночника и заболеваниями костной системы.
Исследование было опубликовано в журнале Bone & Joint Research. (1)
Важно отметить, что эффект восстановления повреждений и увеличения прочности костной ткани оказался глубоким – активировались гены, отвечающие за её формирование и регенерацию.
"Мы обнаружили потенциал сфероидных структур, полученных из адипозных мезенхимальных стволовых клеток, для разработки новых методов лечения переломов позвоночника", — сказал Юта Савада (Yuta Sawada), научный сотрудник медицинского факультета университета. "Поскольку клетки берутся из собственного жира, нагрузка на организм минимальна и безопасна."
Анонсы статей смотрите в МАХ, Telegram или ОК
Научная группа начала исследовательскую работу в этой области, потому что население Японии стареет, а это означает прогрессирование хрупкости костей и учащение переломов. Возрастные переломы позвоночника, также называемые остеопоротическими позвоночными переломами, весьма распространены и значительно ухудшают качество жизни. Сбор жировых стволовых клеток даже у пожилых людей относительно прост, а лечение менее травматично, чем традиционная хирургия при переломах.
Несмотря на перспективность метода, остаются некоторые вопросы. Например, дефекты позвоночника у крыс были искусственно созданными и не соответствовали естественным переломам у человека. К тому же крысы – четвероногие животные и нагрузка на позвоночник у них совсем иная. Наконец, пока отсутствуют данные о продолжительных испытаниях подобных инновационных технологий.
Тем не менее вопрос терапии стволовыми клетками активно изучается. В 2022 году австралийская научная группа использовала звуковые волны (2) для преобразования стволовых клеток в производящие костную ткань мезенхимальные стволовые клетки (МСК), которые трудно извлечь из-за их расположения преимущественно в костном мозге.
Учёные из Осаки надеются, что скоро подобные технологии позволят организму самостоятельно восстанавливать или укреплять кости независимо от возраста.
Пригодится: Какую форму витамина Е предпочесть и почему
"Врачи считают, что эта простая и эффективная методика способна лечить даже сложные переломы и ускорять процесс выздоровления", — отметил доктор Синджи Такахаси (Dr. Shinji Takahashi) из Университета Осаки. "Она обещает стать новым инструментом лечения, способствующим увеличению продолжительности жизни человека без возрастных костных проблем."
Автор: Bronwyn Thompson
Перевод: Виктор Трибунский
Источник
Ссылки