Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) выясняют роль питания в замыкательной пластинке хряща (CEP) и использования биологической терапии в качестве способа лечения дегенерации диска в позвоночнике.

Исследование «Снабжение питательными веществами и функция клеток пульпозного ядра: влияние транспортных свойств замыкательной пластинки и возможные последствия для внутридисковой биологической терапии» появился в выпуске от 2 февраля 2019 года в издании Osteoarthritis and Cartilage.

Соавтор исследования Аарон Дж. Филдс, врач и доцент кафедры ортопедической хирургии UCSF, объяснил причину своего интереса к этой области к OTW: «Биологическая терапия является многообещающей стратегией для регенерации межпозвонкового диска. Однако, несмотря на успех клеточной терапии и терапии на основе факторов роста в доклинических моделях, трансляция на людей показала смешанные результаты».

«Одним из потенциально важных различий между доклиническими моделями и состоянием человека является снабжение питательными веществами. Принимая во внимание, что диски в общих доклинических моделях, например, у грызунов и кроликов маленькие и, следовательно, относительно хорошо питаются, человеческие поясничные диски большие, а питание дисков может быть хуже».

«Главной целью нашего исследования является выявление факторов (помимо их большого размера, конечно), которые могут влиять на транспорт питательных веществ в клетки диска. В этом исследовании мы стремились определить, как физиологические колебания транспортных свойств замыкательной пластинки влияют на жизнедеятельность и функцию клеток пульпозного ядра».

Чтобы получить информацию о роли питания и здоровья диска, авторы собрали ткани замыкательных пластин хряща человека из шести свежих трупных поясничных отделов позвоночника (возрастом 38–66 лет) и разместили их на открытых сторонах диффузионных камер. Затем они культивировали клетки крупного рогатого скота (пульпозного ядра) внутри камер и транспортировали в них исключительно питательные вещества, диффундирующие через ткани замыкательной пластинки.

После 72 часов в культуре исследователи оценили жизнеспособность клеток пульпозного ядра и экспрессию генов. Затем они использовали восстановление флуоресценции после фотообесцвечивания и инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье, чтобы оценить  свойства замыкательной пластинки и биохимический состав.

Доктор Филдс рассказал OTW: «Мы обнаружили, что свойства транспорта на замыкательной пластине оказали глобальное влияние на выживаемость клеток: концевые пластины хряща, которые обеспечивали наименьший диффузионный транспорт, вызывали сокращение поступления питательных веществ, что сокращало жизнеспособное расстояние до 51% внутри диффузионной камеры с фиксированной плотностью клеток пульпозного ядра. Важно отметить, что транспортные свойства хрящевой пластины играли ключевую роль в снижении жизнеспособности клеток, которое происходило, когда мы увеличивали плотность клеток камер».

«В частности, для замыкательных пластин с низким диффузионным транспортом жизнеспособное расстояние было нечувствительным к удвоению плотности клеток, что говорит о том, что замыкательные пластинки хряща могут не обеспечивать адекватную диффузию питательных веществ для удовлетворения клеточных потребностей. Мы также выявили несколько недостатков в составе матрицы замыкательной пластинки, которые связаны с плохой диффузией питательных веществ, в том числе большее количество коллагена и аггрекана, большее количество минералов и незрелость поперечных связей».

«У нас есть нерешенный вопрос: «Кто является подходящим пациентом?» Хотя мы не имеем однозначного ответа, результаты исследования подчеркивают потенциальную важность дефицита транспортных свойств CEP, что может помешать успеху биологических методов лечения, которые требуют повышенного снабжения питательными веществами».

«Существует много интересных задумок по разработке биологической терапии для лечения межпозвонковых дисков. В связи с этим, я надеюсь, что эта работа послужит стимулом для рассмотрения вопроса о питании дисков и роли транспортных свойств замыкательной пластинки».

Источник

Положительная динамика сохраняется через 10 лет после замены межпозвонкового диска

Обезвоживание межпозвоночного диска

Уже не эксперимент — артропластика шейного отдела

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *