смягчая ядро клетки, чтобы оно могло протиснуться через плотные соединительные ткани, группа исследователей считает, что они продемонстрировали новый способ помочь организму эффективно восстанавливать травмы. Команда исследователей из Пенсильванского университета проверила эту теорию с помощью лекарства, подавляющего ферменты в ядре клеток мениска коленного сустава, что позволяло клеткам перемещаться через среду, которая ранее была непроницаемой. Это исследование было опубликовано в журнале Science Advances .
Исследование сосредоточено на клетках мениска, который представляет собой тонкий слой плотной соединительной ткани в колене человека. Однако такой подход может оказаться эффективным и за пределами этой конкретной области.
«В этом случае мы изучили, как можно смягчить ядра клеток мениска, чтобы способствовать их миграции через ткани мениска. Мы также показали , подобное усиление миграции клеток в других видах соединительной ткани, такие как сухожилия или хрящевой ткани , покрывающей концы костей,»сказал первый автор исследования, Су Чин Хо, доктор философии,доцент кафедры ортопедической хирургии, работающий в лаборатории McKay Orthopaedic Research Lab .
Соответствующий автор статьи Роберт Л. Маук , доктор философии, профессор ортопедической хирургии Мэри Блэк Ральстон и директор лаборатории МакКея , отметил, что «это открытие может открыть путь для новых терапевтических средств, улучшающих эндогенное восстановление ряда плотных соединительных тканей, которые имеют низкую способность к естественному заживлению и склонны к неудачам ».
После травмы организму требуется, чтобы клетки переместились в пораженную область и откладывали новые ткани, чтобы их можно было восстановить, как грузовик, доставляющий цемент на строительную площадку. Если позволить клеткам более свободно перемещаться в эти области, можно ускорить и / или повысить эффективность заживления. Однако команда считала, что жесткие ядра были ограничивающим фактором, особенно когда речь шла о плотных тканях, таких как мениск в колене. Прохождение через этот тип ткани может разорвать или иным образом повредить ядро восстанавливающей клетки, когда она пытается протиснуться через тесные промежутки между клетками. Таким образом, повреждение ткани, такое как мениск, может плохо зажить или вообще не зажить и привести к частым повторным травмам.
Чтобы исправить это, группа исследователей применила к клеткам препарат-ингибитор под названием трихостатин А (ТСА), который заставляет белки в их ядрах размягчаться, позволяя ядру в целом стать более податливым. В аналогии с грузовиком это было бы похоже на переключение с жесткого грузового прицепа на прицеп с брезентовым покрытием, чтобы он мог получить доступ к месту работы в конце дороги с низко висящими деревьями. Крышка могла изгибаться, пробираясь сквозь ветви, но не зависала или не повреждалась, как квадратный металлический прицеп.
В ходе исследования команды увидели, что изолированные клетки мениска, обработанные ТЦА, могут перемещаться через области, которые когда-то считались непроходимыми, для достижения дефектов ткани. Это важно, потому что некоторые из методов восстановления, используемых для травм, включают волокнистые каркасы, которые также могут быть плотными и непроницаемыми. Исследование показало, что эти области также могут быть инфильтрированы репарационными клетками, ядра которых были размягчены.
Двигаясь вперед, исследователи готовятся к испытаниям этого метода на разрывах мениска у крупных животных. Существует также вероятность того, что эта работа имеет применимость и вне только скелетно-мышечной травмы.
Это еще не то, что мы тестировали, но этот подход потенциально может быть использован для улучшения процесса заживления ран на других типах тканей, например, на коже », – сказал Маук.
Среди других авторов этого исследования – Кван Хун Сонг, Шреяси Тхакур, Лиана М. Миллер, Сюань Цао, Ана П. Передо, Брианна Н. Сейбер, Фейни Ку, Тристан П. Дрисколл, Вивек Б. Шеной, Мелике Лакадамяли и Джейсон А. Бёрдик, весь Пенн.
Внешнее финансирование этой работы было предоставлено Национальными институтами здравоохранения (номер гранта R01 AR056624), Департаментом по делам ветеранов (I01 RX000174), Научно-техническим центром инженерной механобиологии Национального научного фонда (CMMI-1548571).
