Liigeskõhre on kurikuulsalt raske parandada. Northwesterni ülikooli teadlased on välja töötanud uue bioaktiivse materjali, mis taastas edukalt kõrgekvaliteedilise kõhre lamba põlveliigestes, kirjutab Terviseleht.

Kuigi materjal näeb välja nagu kummine kleeps, on see tegelikult keeruline molekulaarsete komponentide võrgustik. Selle osad toimivad koos, et jäljendada kõhre loomulikku keskkonda kehas.

Uuringus katsetasid teadlased uut materjali loomade põlveliigeste kahjustatud kõhre peal. Kuue kuu jooksul nägid teadlased tõendeid kõhre paranemise kohta, sealhulgas uue kõhre kasvu. Kõhr sisaldas looduslikke biopolümeere (kollageen II ja proteoglükaanid), mis aitavad liigestel õigesti ja valuvabalt toimida. 

Teadlaste sõnul saab uut materjali tulevikus kasutada põlveliigese asendusoperatsioonide ärahoidmiseks, degeneratiivsete haiguste (nt osteoartriidi) raviks ja spordiga seotud vigastuste parandamiseks.

“Kõhred on meie liigeste kriitiline komponent,” ütles uuringut juhtinud Samuel I. Stupp Northwesterni ülikoolist. “Kui kõhrekude kahjustub või laguneb aja jooksul, võib see avaldada suurt mõju inimeste üldisele tervisele ja liikuvusele. Probleem on selles, et täiskasvanud inimeste kõhredel ei ole loomupärast võimet paraneda. Meie uus ravi võib indutseerida paranemist koes, mis loomulikul moel ei taastu. Arvame, et meie ravi võib aidata lahendada tõsist, rahuldamata kliinilist vajadust.”

Millest koosneb uus kõhreparandus-materjal?

Uuring järgib hiljuti avaldatud Stuppi laboratooriumi tööd, millesteadlaste meeskond kasutas inimese kõhrerakkude aktiveerimiseks “tantsuvaid molekule”, et suurendada koemaatriksit moodustavate valkude tootmist. Tantsivate molekulide kasutamise asemel katsetati nüüd hübriidset biomaterjali, mis on samuti välja töötatud Stuppi laboris. Uus biomaterjal koosneb kahest komponendist: bioaktiivsest peptiidist, mis seondub transformeerivat kasvufaktorit beeta-1 (TGFb-1, kõhre kasvu ja säilimise jaoks oluline valk) ning modifitseeritud hüaluroonhapet (kõhredes ja liigesvedelikus leiduv looduslik polüsahhariid).

“Paljud inimesed teavad hüaluroonhapet, sest see on nahahooldustoodete populaarne koostisosa,” ütles Stupp. “Seda leidub loomulikult ka paljudes inimkeha kudedes, sealhulgas liigestes ja ajus. Valisime selle, kuna see meenutab kõhredes leiduvaid looduslikke polümeere.

Stuppi meeskond integreeris bioaktiivse peptiidi ja keemiliselt modifitseeritud hüaluroonhappe osakesed, et juhtida nanomõõtmeliste kiudude iseorganiseerumist kimpudeks, mis jäljendavad kõhre loomulikku arhitektuuri. Eesmärk oli luua karkass keha enda rakkudele kõhrekoe taastamiseks. Kasutades nanomõõtmelistes kiududes bioaktiivseid signaale, soodustab materjal kõhre parandamist karkassi asustavate rakkude poolt.

Kõhreparandamise meetod sobib ka inimestele

Selleks, et hinnata materjali tõhusust kõhre kasvu soodustamisel, katsetasid teadlased seda lammastel, kellel esines kõhre defekte põlvliiges, mis on inimese põlvega sarnane keeruline liiges. 

Stuppi sõnul oli lambamudelil testimine eluliselt tähtis. Sarnaselt inimestele on ka lamba kõhred uskumatult raskesti taastuvad. Lammaste ja inimeste põlvedel on sarnasusi ka raskuse kandmise, suuruse ja mehaaniliste koormuste osas.

“Uuring lambamudelil ennustab paremini, kuidas ravi inimestel toimib,” ütles Stupp. “Teistel väiksematel loomadel toimub kõhre taastumine palju kergemini.”

Uuringus süstisid teadlased paksu pastataolist materjali kõhre defektidesse, kus see muutus kummiseks maatriksiks. Karkassi lagunedes oli defekt uue kõhrega täidetud ja see oli väga kvaliteetne. 

Pikaaegne lahendus kahjustatud põlveliigestele

Stupp ütleb, et uut materjali saaks liigestele kanda liigese avatud või artroskoopiliste operatsioonide ajal. Praegune ravistandard on mikromurdude operatsioon, mille käigus kirurgid tekitavad väikeseid luumurde, et kutsuda esile uue kõhre kasvu.

“Mikromurru lähenemisviisi peamine probleem seisneb selles, et selle tulemuseks on sageli fibrokõhre moodustumine – sama kõhr on meie kõrvades – erinevalt hüaliinsest kõhrest, mis on vajalik funktsionaalsete liigeste jaoks,” ütles Stupp. Taastatud hüaliinne kõhr peaks olema kulumiskindlam, lahendab probleemi pikaks ajaks ja väldib tehisliigeste kasutamist.

Uuring “A bioactive supramolecular and covalent polymer scaffold for cartilage repair in a sheep model” avaldati 5. augustil ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences.

Kui sulle see lugu meeldis, siis toeta sõltumatut rohelist meediat   Anneta