Czy odrośnięcie uszkodzonej części ciała to cud? Nie, to bioinżynieria

Choroba zwyrodnieniowa stawów (ChZS) jest powszechnym problemem w Polsce. Statystyki mówią, że cierpi na nią blisko 2 mln ludzi. Na problemy ze stawami narzeka ponad 50% osób po 40. r.ż., a po 60. około 70%.

ZOBACZ: Czy ćwiczenia są skutecznym lekiem na nerwicę lękową?

ChZS jest jedną z najczęstszych przyczyn niepełnosprawności. Choroba stawów jest związana głownie z uszkodzeniem chrząstki, która jest amortyzatorem ruchu kości względem siebie. Jeśli ten amortyzator się ściera, czy niszczy w jakikolwiek sposób, to każdy ruch staje się niezwykle bolesny.
Do tej pory problemy ze stawami leczono głównie objawowo podając paracetamol, lub niesteroidowe leki przeciwzapalne. W niektórych przypadkach można było zastosować metody operacyjne, polegające na zastąpieniu uszkodzonej chrząstki zdrową tkanką pobraną z innego miejsca w ciele lub z banku tkanek. Ale taki przeszczep ma swoje ograniczenia - jeśli to autoprzeszczep, to może powodować urazy miejsca, z którego został pobrany fragment. Jeśli pochodzi od dawcy, Twój układ odpornościowy prawdopodobnie będzie z nim uparcie walczył.
Wymarzonym rozwiązaniem byłoby odbudowanie chrząstki w samym stawie. Badacze od lat próbowali jakoś pobudzić tkankę do regeneracji, były też próby stworzenia bioinżynieryjnego rusztowania, aby na tym rusztowaniu odrastała nowa chrząstka, ale żadna z tych metod nie przyniosła pożądanych rezultatów.

Dopiero wykorzystanie piezoelektryczności okazało się przełomem. Co prawda na razie spokojnie patrzeć w przyszłość mogą tylko króliki z artretyzmem, ponieważ bioinżynierom udało się zmusić chrząstkę w kolanie królika do odrośnięcia, ale bądźmy cierpliwi.

SPRAWDŹ: Brzuch to drugi mózg - wpływ flory bakteryjnej na psychikę

Przełomowego zabiegu dokonali bioinżynierowie z Uniwersytetu Connecticut pod kierownictwem prof. Thanh Nguyena, a ich eksperyment został opisany w styczniu tego roku w magazynie Science Translational Medicine. Laboratorium Nguyena pracując nad regeneracją chrząstki odkryło, że sygnały elektryczne są kluczem do stymulacji wzrostu. Zaprojektowali rusztowanie tkankowe wykonane z nanowłókien kwasu poli-L mlekowego (PLLA), biodegradowalnego polimeru często używanego do zaszywania ran chirurgicznych. Ten materiał o trudnej nazwie ma ciekawą cechę, a mianowicie jest piezoelektrykiem. Kiedy jest poddawany mechanicznym naprężeniom, czyli ściskaniu generuje impuls elektryczny. Podczas normalnego ruchu ciała to rusztowanie stale wytwarza niewielkie, ale stałe pole elektryczne, które stymuluje komórki do obrastania go i tworzenia nowej chrząstki. Nie potrzebujemy komórek macierzystych (które mogą być toksyczne i wywoływać niepożądane efekty), ani żadnych innych zewnętrznych czynników wzrostu. Chrząstka, która wyrośnie na tej bazie jest wytrzymała i trwała. Królik po operacji i odrośnięciu chrząstki śmigał na bieżni jak zdrowy osobnik.

„Piezoelektryczność jest zjawiskiem, które występuje również w ludzkim ciele. Kość, chrząstka, kolagen, DNA i różne białka też mają słabe właściwości piezoelektryczne. Opieraliśmy się na naturalnych procesach gojenia”. - mówi Dr Yang Liu, z grupy Nguyena i główny autor opublikowanej pracy.

Nguyen ostrzega, żeby jeszcze poczekać z entuzjazmem, chociaż wyniki są ekscytujące. Laboratorium będzie testować metodę na większych zwierzętach i obserwować nowe chrząstki przez co najmniej dwa lata. Istotne też, aby zbadać działanie piezoelektrycznego rusztowania w stawach starszych osobników, jako że w starszym wieku proces regeneracji przebiega wolniej. Jeśli wyniki będą obiecujące, to można mówić o przełomie.

Źródło: sciencenewsdaily.com

ZOBACZ TEŻ: Pracujesz z domu? Uważaj na zęby