Исследователи изучают раннюю реакцию позвоночника на травму и способы ее улучшения

Клетки во внешней области позвоночных дисков испытывают стресс и запускают процесс заживления на более низком уровне после травм, которые, как обнаружили исследователи, могут временно блокироваться лекарствами, успокаивающими клетки, передает MedicalXpress.

«Эта работа проливает свет на некоторые из проблем, с которыми мы столкнемся в замедлении дегенерации диска и предотвращении болей в спине», - сказал  научный сотрудник лаборатории ортопедических исследований McKay компании Penn Medicine, доктор Эдвард Бонневи.

«Большинство исследований позвоночника фокусируются на внутренней части диска, но наша работа подчеркивает тот факт, что нам необходимо обработать весь диск, и мы считаем, что это может привести к определению новых целей для терапии».

Диски в позвоночнике находятся под давлением и имеют структуру, аналогичную водным аэростатам, при этом во внутреннем участке привлекающие воду белки ограничены внешним слоем волокнистой ткани, содержащей клетки, которые постоянно растягиваются. Диски предназначены для того, чтобы смягчить позвонки от прямого и болезненного контакта друг с другом. Профессор ортопедической хирургии и директор лаборатории Маккея Роберт Л. Маук и его коллеги-исследователи решили сосредоточить свои исследования на часто пропускаемой внешней области дисков.

«Мы знаем, что клетки во внутренней области претерпевают изменения в результате повреждения диска и дегенерации, и исследователи пытались восстановить функцию этих клеток», - сказал Бонневи.

В биоматериалах, созданных исследователями для имитации ткани наружной области дисков, они увидели, что при травме, подобной проскальзыванию диска, и потере давления внезапно высвобождаемая ткань становится дезорганизованной. Они обнаружили, что у небольших животных,  это приводит к образованию восстановительной ткани, которая не похожа на нормальную ткань, но вместо этого имеет характеристики рубцовой ткани.

Кроме того, они обнаружили, что запрограммированная гибель клеток, известная как апоптоз, происходит быстро, в течение 24 часов после травмы. Это создает проблему, потому что, в отличие от других областей тела, клетки на дисках не имеют кровоснабжения и не могут легко заселяться новыми клетками, необходимых для регенерации.

Поняв, почему дисковые клетки реагируют так, как они реагируют на потерю давления, команда обнаружила, что использование биологического ингибитора сокращения клеток, такого как фасудил, может эффективно «расслабить» клетки от шока от внезапной потери их типичного растянутого состояния. После расслабления клетки будут задерживать реакцию по умолчанию на лечение, что может позволить врачам вмешаться, что называется «терапевтическим окном».

«Эти данные показывают нам, что лечение повреждений диска вскоре после травмы необходимо, до того, как произойдет этот переход в фенотипе и сформируется рубцовая ткань. Это можно сделать с помощью ингибиторов, таких как фасудил, применяемых системно, или потенциально в сочетании с хирургической имплантацией биоматериалов, разработан для восстановления структуры и функции нативной ткани», - объяснил Маук.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter