Новое понимание структуры фиброзно-хрящевой ткани коленного сустава может помочь в разработке лучших заменителей и методов лечения травм
Добавить в закладки
Статьи

Новое понимание структуры фиброзно-хрящевой ткани коленного сустава может помочь в разработке лучших заменителей и методов лечения травм

Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании и Университета Делавэра, фиброзно-хрящевая ткань колена состоит из более разнообразной молекулярной структуры, чем предполагалось ранее . Их работа дает информацию о способах более эффективного лечения таких травм, как разрывы мениска коленного сустава, лечение которых является наиболее распространенной ортопедической операцией в Соединенных Штатах, и возрастная дегенерация тканей, оба из которых могут иметь значительные социально-экономические издержки и затраты на качество жизни. . На этой неделе команда опубликовала свою работу в Интернете перед печатью в Nature Materials .

Гетерогенные тканевые инженерные конструкции воспроизводят микроструктурные, микромеханические и механобиологические особенности фиброзных и богатых протеогликанами микродоменов в нативном волокнистом хряще. Изображение показывает взаимодействия между фиброзными (красный) и богатыми протеогликанами (синий) микродоменами на 1-й неделе культивирования.

Предоставлено: Су Чин Хео и Уджин Хан, медицинский факультет Перельмана, Пенсильванский университет.

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

Разработке эффективных стратегий лечения травм несущих нагрузку тканей организма препятствует отсутствие понимания взаимодействия между структурой и функцией и того, как клетки в этих специализированных тканях реагируют на механические воздействия, такие как ходьба, бег и физическая активность. Без этой информации открытие и разработка эффективных стратегий лечения для улучшения этих состояний были задержаны. Хотя существуют тканевые модели, которые могут имитировать различные аспекты структуры и функции здоровой естественной ткани, они не моделируют раннюю дегенерацию ткани и ее влияние на структуру, механические свойства и биологию клетки.

«Чтобы иметь возможность исследовать взаимосвязь между структурой и функцией естественной ткани, мы разработали микротехнические модели, чтобы лучше понять процессы развития, гомеостаза, дегенерации и регенерации тканей», — сказал соавтор исследования Роберт Л. Маук Доктор философии , доцент кафедры ортопедической хирургии и биоинженерии в Пенсильвании. «Наши тканеинженерные конструкции соответствуют структурным, механическим и биологическим свойствам нативной ткани в процессе формирования и дегенерации тканей. По сути, мы работаем над созданием тканей не только для обеспечения здоровой замены, но и для того, чтобы лучше понять, что происходит, в первую очередь, вызывая дегенерацию ».

Команда описывает, что ткани мениска коленей состоят из фиброзных областей, состоящих из длинных выровненных волокон, которые придают ткани прочность и жесткость. Однако внутри этой волокнистой области есть небольшие неволокнистые области, называемые микродоменами, которые имеют разный состав с соответствующими различными механическими свойствами. В то время как выровненные фиброзные области передают сигналы механической деформации непосредственно окружающим клеткам, микродомены, богатые протеогликанами, вообще не деформируются.

«Наш первый вопрос, когда мы увидели эти микродомены, был:« Являются ли они нормальными или связаны с патологией? »- спросила соавтор исследования Дон Эллиотт, доктор философии, профессор и заведующая кафедрой биомедицинской инженерии Делавэра.

Исследования, проведенные в лаборатории Эллиотта с использованием коровьей и донорской ткани человека, показали, что микродомены присутствуют в очень молодой здоровой ткани, но эти микродомены увеличиваются с возрастом, травмой и такими заболеваниями, как остеоартрит, что позволяет предположить, что увеличение размера микродомена связано с началом заболевания и потеря функции тканей.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X