Противно на общоприетото схващане, хрущялът в човешките стави може да се възстанови чрез процес, подобен на този, използван от същества като саламандрите за регенериране на крайници, откриха изследователи от Университета Дюк, съобщава MedicalXpress.
Изследователите са идентифицирали механизъм за възстановяване на хрущяла, който изглежда е по-здрав в глезенните стави и по-малко в бедрата. Откритието, публикувано онлайн на 9 октомври в списание Science Advances, потенциално може да доведе до лечение на остеоартрит, най-честото ставно разстройство в света.
„Ние вярваме, че разбирането на този „подобен на като при саламандрите“ регенеративен капацитет при хората и критично липсващите компоненти на тази регулаторна верига би могло да даде основа за нови подходи за възстановяване на ставни тъкани и евентуално цели човешки крайници“, заяви водещият автор Вирджиния Байърс Краус (Virginia Byers Kraus), доктор на медицинските науки, професор в катедрите по медицина, патология и ортопедична хирургия в Университета Дюк.
Краус и колегите й, включително водещият автор доктор Минг-Фън Хеш (Ming-Feng Hsueh), са измислили начин да определят възрастта на протеините, използвайки вътрешни молекулни часовници, интегрирани в аминокиселините, които превръщат една форма в друга с предвидима периодичност.
Изследователи от университета Дюк изследвали хрущялите от бедрата, коляното и глезена и открили модел на регенерация, когато разглеждали протеините в хрущяла. Кредит: Alisa Weigandt for Duke Health
Използвайки чувствителна масспектрометрия изследователите установяват кога ключовите протеини в човешкия хрущял, включително колагените, са млади, на средна възраст или възрастни.
Те измерват възрастта на извънклетъчните протеини в ставния хрущял и забелязват, че възрастта на хрущяла до голяма степен зависи от това къде се намира в тялото. Хрущялът в глезените е млад, на средна възраст е в коляното и стар в бедрата. Тоест, колкото по-далеч е ставата от гръбначния стълб, толкова повече в нея има по-млади, новообразувани протеини.
Тази корелация между възрастта на човешкия хрущял и неговото местоположение в тялото наподобява това как протича възстановяването на крайниците при определени животни, които по-лесно се регенерират в най-отдалечените връхчета, включително краищата на краката или опашките.
Констатацията също така помага да се обясни защо нараняванията на коленете при хората и особено на бедрата изискват много време за възстановяне и често развиват артрит, докато нараняванията на глезена заздравяват по-бързо и по-рядко се засягат от тежък артрит.
Освен това изследователите откриват, че молекулите, наречени микроРНК, регулират този процес. Не е изненадващо, че тези микроРНК са по-активни при животни, които са известни със способността си за възстановяване на крайници, перки или опашки, включително саламандри, рибки зебра (Danio rerio), африкански сладководни риби и гущери.
Тези микроРНК се срещат и при хората - еволюционен артефакт, който осигурява способността на хората за възстановяване на ставната тъкан. Както при животните, активността на микроРНК варира значително според местоположението си - тя е най-висока в глезените в сравнение с коленете и бедрата и по-висока в горния слой на хрущяла в сравнение с по-дълбоките слоеве на хрущяла.
"Развълнувани да научим, че регулаторите на регенерацията в крайника на саламандъра изглежда също контролират възстановяването на ставната тъкан в човешкия крайник", каза Хесех. "Ние го наричаме "капацитет на вътрешния саламандър"."
Според изследователите микроРНК могат да бъдат разработени като лекарства, които могат да предотвратят артрита, да забавят или обърнат процеса на заболяването.
"Смятаме, че бихме могли да засилим тези регулатори, за да регенерираме напълно дегенерирания хрущял на артритната става. Ако можем да разберем какви регулатори ни липсват в сравнение със саламандрите, може дори да успеем да добавим липсващите компоненти обратно и да разработим начин някой ден да регенерираме част или цял ранен човешки крайник“ , заяви Краус. "Вярваме, че това е основен механизъм на регенерация, който може да се приложи върху много тъкани, а не само върху хрущялите."
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари