Czy osteoporoza przestanie straszyć?

Niedostatek procesów regeneracyjnych skutkuje rozwojem choroby zwyrodnieniowej stawów. Uszkodzona tkanka łączna szkieletowa powoduje ból i doprowadza do sztywności stawów.

- Brak dopływu krwi do tkanki nie oznacza, że chrząstka nie ma zdolności regeneracyjnych - twierdzi autorka nowego badania dr Virginia Byers Kraus, profesor w Duke University School of Medicine w Durham (Karolina Północna). Pracujący pod jej kierownictwem zespół naukowców znalazł dowody na to, że chrząstka ludzka może do pewnego stopnia się odnowić, wykorzystując proces molekularny (podobny do tego, który pozwala salamandrze „wyhodować” nową kończynę).

- Po raz pierwszy uzyskaliśmy naukowe dowody na to, że chrząstka stawów ma zdolność do regeneracji - powiedziała dr Virginia Byers Kraus. Okazało się, że najwyższym potencjałem naprawczym charakteryzują się chrząstki stawowe w stopie. Zdolność ta jest mniej widoczna w kolanie, a najmniej - w biodrze.

- Ma to sens, bo samonaprawa jest artefaktem ewolucji. To oczywiste, że potrzeba regeneracji tkanki, dotyczy głównie dystalnych części ciała, tych najbardziej podatnych na wyeksploatowanie lub uszkodzenie – wyjaśnia dr Virginia Byers Kraus.

Dr Scott Rodeo chirurg ortopeda z Hospital for Special Surgery w Nowym Jorku, który nie był zaangażowany w to badanie, powiedział, że odkrycia rodzą kilka interesujących pytań. Na przykład czy można w ten sposób częściowo wyjaśnić dlaczego choroba zwyrodnieniowa stawów występuje często w kolanach i biodrach, ale nie w stawach stóp? Czy ta nowo odkryta zdolność człowieka może przełożyć się na innowacyjne metody leczenia zapalenia stawów? Czy możemy lepiej zrozumieć podstawową biologię i wykorzystać ją w medycynie? – dopytywał się Scott Rodeo.

W ramach badań dr Virginia Byers Kraus i jej koledzy analizowali białka występujące w próbkach chrząstek stawowych, które zostały usunięte pacjentom poddanych operacji. Naukowcy opracowali metodę pomiaru „wieku” białek tworzących tkankę łączną szkieletową. Opierali się na założeniu, że młode białka mają niewiele lub wcale nie wykazują „konwersji” aminokwasów (budulców białek) w porównaniu do bardziej zaawansowanych wiekowo  struktur.

Badacze stwierdzili, że chrząstka stawu skokowego zawierała największą liczbę młodych białek, mniej ich było w chrząstce kolana, a najmniej w chrząstce biodra.

Jak wykazały badania, w procesie regeneracji biorą aktywny udział cząsteczki zwane mikroRNA. Molekuły te były najbardziej obfite w chrząstce stawu skokowego. Tak się składa, że mikroRNA pomagają również salamandrom odtworzyć utracone kończyny.

Trzeba się zastanowić, czy można będzie stosować iniekcyjne leki na bazie mikroRNA, aby przyspieszyć samodzielną naprawę chrząstki?

Według dr Virginia Byers Kraus, dogłębne zrozumienie podstawowych mechanizmów regeneracji tkanek u salamandry - może ostatecznie doprowadzić do naprawy różnych tkanek w ludzkim ciele.
To ważne, gdyż niepełnosprawność z powodu zapalenia stawów, zwiększa również ryzyko innych poważnych problemów zdrowotnych, w tym cukrzycy typu 2 i chorób serca.

Odkrycie zostało opublikowane online 9 października 2019 r. w czasopiśmie Science Advances .