Objev kmenových buněk by mohl být klíčem k těžko-fixovým zlomeninám

Když se kosti rozbijí a dochází k extrémní ztrátě tkáně – jako je po dopravní nehodě nebo poranění bojiště – průběžné ošetření často nevedou k účinnému uzdravení. Některé kmenové buňky z kosterních svalů však mohou zlepšit zotavení produkcí všech typů buněk potřebných k léčení kostí, podle studie, které spoluvě vedou vědci na Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania a Publikováno v Sborník Národní akademie věd.

„Takový přístup bere lekce, které jsme se naučili, a dává tělu podporu, kterou potřebuje, aby se přirozeně uzdravil mnohem efektivnějším a efektivnějším způsobem,“ řekl vedoucí autor Ling Qin, Ph.D., profesor ortopedické chirurgie.

Důkaz svalových buněk transformujících se na kosti

V myších modelech vědci ukázali, že PRG4+ – typ kmenových buněk, který pochází ze svalů, které podporují kostru – byly pro opravy kostí zásadní – protože buňky se skutečně mohly transformovat svalové buňky do kostních buněk. Pohybující se vpřed vědci věří, že by mohli buď stimulovat aktivitu PRG4+ buněk v rámci někoho vlastního těla růstový faktor nebo léky na bázi malých molekul, nebo dokonce zavádějí aktivovanou formu těchto buněk přímo do místa zlomeniny, aby se urychlilo hojení kostí.

Široce držený pohled je, že zlomená kost je hlavně opravována kmenové buňky V periosteu membrána, která pokrývá všechny kosti. Tato oprava však nefunguje vždy, často v případech „otevřených zlomenin“, když a zlomená kost Rozbije pokožku a často zahrnuje obrovskou ztrátu měkkých tkání. Proč se to stane, není zcela pochopeno.

Qin, její spoluautor Jaimo Ahn, Ph.D., profesor ortopedie na Emory University a bývalý výzkumný pracovník v Penn Medicine, a jejich kolegové zjistili, že PRG4+ je typ fibro-adipogenního progenitoru (FAP), známý typ kmenové buňky, v níž původně pocházející kosterní sval.

Studijní tým viděl, že PRG4+ působí tak, jak to restorační společnost povodně nebo oheň v budově: vrhá se na místo poškození a začíná pracovat na opravárech, které opět vytvářejí strukturu.

PRG4+ rychle odpověděl na poranění kosterů a nejprve migroval na zlomeninu z kosterního svalu. Poté byl pozorován PRG4+, který produkoval všechny typy buněk potřebných k opravě kosti – chandrocyty, osteoblastů a osteocytů – mezi kostním kalusem (dočasná struktura vytvořená na kosti, aby se vodila hojení) a kosterním svalu.

Později v uzdravených kostech vědci viděli buňky, které pocházejí z původních PRG4+ buněk, plně se stávají kostními buňkami, které pak stály připraveny na opravu budoucích možných zlomenin tím, že vedou k nárůstu kmenových buněk periostea. To naznačuje, že poprvé, že kmenové buňky se mohou transformovat ze svalu na kosti.

Abychom dále prokázali důležitost PRG4+, když vědci záměrně zničili PRG4+ buňky, významně zpomalil hojení a opravu.

Potenciál pro jednoduchá nebo katastrofická zranění

V současné době se většina praktik léčby zlomenin zaměřuje na samotnou hojení kostní tkáně. Ale Qin, Ahn a jejich kolegové ukázali, že zvláštní důraz kladený na svaly vedle kostí má významné klíče k hojení zranění.

Zatímco jejich výzkum má příslib katastrofických zranění, jako jsou otevřené zlomeniny, tato zjištění by také mohla hrát významnou roli v rutinnějších zraněních.

„To by mohlo mít skutečný dopad v oblastech, kde svaly prostě nejsou tak převládající, jako koleno a kotník,“ vysvětlil Ahn. „Existuje také potenciálně významný dopad na starší dospělé, jejichž svalová hmota se přirozeně snižuje a léčení Nedochází se, jako by to bylo jednou. “

Budoucí výzkum, řekl Qin, bude stavět na současných nálezech potápěním hlouběji do opravárenských schopností jiných kmenových buněk fibro-adipogenního progenitoru (FAP).