Выращивание искусственных хрящей в лабораторных условиях поможет развитию новых методов лечения травм и повреждений суставов. Хрящ представляет собой высокоспециализированную ткань, которая выполняет в организме две важнейшие функции — обеспечивает скольжение суставных поверхностей, а также равномерно распределяет нагрузку при воздействии механических факторов. Биоинженеры разработали новый метод, позволяющий хранить естественные хрящи длительное время. Свои результаты исследователи опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Пока искусственно созданные хрящи проходят клинические испытания для использования в организме человека, в настоящее время хорошим выходом при заболеваниях суставов является пересадка родного хряща. Однако всем известно, что этот метод не является эффективным в плане долгосрочного применения», — говорит автор статьи Eleftherios Makris.
Основным компонентом хряща является коллаген, который обеспечивает прочность и гибкость хряща. Коллаген вырабатывается клетками из длинных волокон, которые могут быть сшиты вместе.
«В лабораторных условиях ученые культивировали хондроциты (клетки хряща) для продления срока хранения его вне тела. Первоначально культивированные клетки производили незрелую матрицу, но в процессе созревания они становились достаточно жесткими», — говорит Makris.
В коленном суставе очень низкий уровень кислорода, в связи с чем исследователи уменьшили уровень кислорода в культивированных клетках. Такие условия обеспечили хрящу дополнительную прочность. Также ученые обнаружили, что фермент лизилоксидаза, который активируется при низком уровне кислорода, способствовал восстановлению и прочности хряща.
«Последствия работы, представленной в документе PNAS, огромны по отношению к трансплантации тканей, используемой в хирургии, а также новых тканей, изготовленных с использованием принципов тканевой инженерии», — сказал Athanasiou.
Имплантаты из трупных хрящей, сухожилий или связок во время хранения быстро теряют свои механические характеристики. Новый метод, разработанный Калифорнийскими учеными, позволяет сделать их прочнее и полностью функциональными, даже в течение длительного времени.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Makris, Eleftherios A.; Responte, Donald J.; Paschos, Nikolaos K.; Hu, Jerry C.; Athanasiou, Kyriacos A. (2014) Developing functional musculoskeletal tissues through hypoxia and lysyl oxidase-induced collagen cross-linking // PNAS — p. 1414271111
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
