خبرگزاری خاورمیانه ، سانفرانسیسکو : محققان دانشگاه استنفورد یافتههای جدیدی را گزارش کردند که میتواند پیشرفت قابل توجهی در درک چگونگی بازیابی بافت مفصلی پیر و رسیدگی به آسیبهای زمینهای مرتبط با آرتروز، یک بیماری دژنراتیو که میلیونها نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار میدهد، باشد. این مطالعه که اواخر سال گذشته در مجله Science منتشر شد، نشان داد که مسدود کردن پروتئینی مرتبط با فرآیند پیری منجر به بازسازی غضروف در مدلهای حیوانی شده و اثرات قابل اندازهگیری در نمونههای بافت انسانی را نشان داده است.
استئوآرتریت، شایعترین نوع آرتریت، ناشی از تخریب غضروف مفصلی، بافت نرمی که استخوانها را در مفاصل محافظت میکند، است. ساییدگی و پارگی این غضروف منجر به درد، سفتی و کاهش تحرک میشود. مدیریت بالینی فعلی بر تسکین علائم، فیزیوتراپی و در موارد شدید، تعویض مفصل با جراحی متمرکز است. تا به امروز، هیچ درمان دارویی که خودِ از بین رفتن غضروف را معکوس کند، تأیید نشده است.
این تحقیق به رهبری استنفورد، پروتئینی به نام ۱۵-هیدروکسی-پروستاگلاندین دهیدروژناز یا ۱۵-PGDH را شناسایی کرد که با افزایش سن در غضروف مفصل افزایش مییابد و به نظر میرسد در مکانیسمهای ترمیم طبیعی بدن اختلال ایجاد میکند. در مطالعات آزمایشگاهی با موشهای مسن، این تیم یک مهارکننده کوچک مولکولی ۱۵-PGDH را تجویز کرد. پس از درمان، غضروفی که با افزایش سن نازک شده بود، ضخیمتر شد و نشانگرهای ساختاری مرتبط با بافت سالمتر، از جمله افزایش بیان اجزای کلیدی ماتریکس خارج سلولی که به حفظ یکپارچگی غضروف کمک میکنند، را نشان داد.
علاوه بر اثرات مشاهده شده در غضروفهای پیر شده طبیعی، این مهارکننده در موشهای جوان مبتلا به آسیبهای زانو ناشی از جراحی که برای تقلید از آسیبهای رایج مرتبط با ورزش طراحی شده بودند، آزمایش شد. در این مدلها، این درمان باعث کاهش ایجاد تغییرات شبیه به آرتروز در بافت مفصلی شد که معمولاً پس از آسیب ایجاد میشود. تیم تحقیقاتی گزارش داد که حیوانات تحت درمان، ساختار مفصلی بهبود یافتهای را در مقایسه با گروه کنترل درمان نشده نشان دادند.
مکانیسم شناساییشده در این مطالعه به ورود سلولهای جدید به مفصل متکی نیست. در عوض، دانشمندان تغییراتی را در بیان ژن در بین سلولهای غضروفی موجود یا کندروسیتها مشاهده کردند که این سلولها را به سمت پروفایلی مرتبط با نگهداری و ترمیم غضروف سوق میدهد. تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی نشاندهنده کاهش جمعیتهای سلولی بیانکننده سطوح بالای 15-PGDH و افزایش سلولهای بیانکننده ژنهای مرتبط با تولید کلاژن نوع II و سایر اجزای ضروری برای غضروف هیالین، شکلی از غضروف که سطوح کم اصطکاک را در مفاصل فراهم میکند، بود.
محققان همچنین مهارکننده 15-PGDH را بر روی بافت غضروف انسانی بهدستآمده از بیمارانی که تحت عمل جراحی تعویض کامل زانو قرار گرفته بودند، اعمال کردند. پس از یک هفته درمان در شرایط آزمایشگاهی، این نمونههای بافتی در مقایسه با نمونههای درماننشده، نشانگرهای تخریب کمتری را نشان دادند و شواهدی از تشکیل غضروف جدید مشاهده شد. محققان گزارش دادند که بافت درمانشده، تغییرات بیان ژنی را نشان میدهد که با تغییر به سمت ترکیب غضروفی جوانتر سازگار است.
شواهد آزمایشگاهی از بازسازی غضروف
مولکول کوچک مورد استفاده در این مطالعه، پیش از این در آزمایشهای بالینی اولیه برای ضعف عضلانی مرتبط با سن ارزیابی شده بود، جایی که محققان دریافتند که در داوطلبان سالم ایمن و از نظر بیولوژیکی فعال است. این آزمایشها جدا از کار روی غضروف هستند، اما دادههای اولیه ایمنی را برای این دسته از ترکیبات ارائه میدهند.
نویسندگان مقالهی علمی، 15-PGDH را به عنوان بخشی از دستهای از آنزیمها که آنها "ژروزیمها" مینامند، توصیف کردند. این پروتئینها با افزایش سن، شیوع بیشتری پیدا میکنند و ممکن است در کاهش ظرفیت بازسازی در بافتهای مختلف نقش داشته باشند. مطالعات قبلی این گروه، 15-PGDH را در محدود کردن فرآیندهای بازسازی در عضلات و سایر اندامها دخیل دانسته است. مطالعهی حاضر، این یافتهها را به غضروف مفصلی، بافتی که مدتها تصور میشد توانایی محدودی در خودترمیمی دارد، تعمیم میدهد.
این تحقیق ، هم تجویز سیستمیک مهارکننده و هم تزریق مستقیم به مفاصل زانو را به تفصیل شرح داد. در موشهای مسن، دوز سیستمیک منجر به افزایش یکنواخت ضخامت غضروف در سطح مفصل شد. در مدلهای آسیبدیدگی، تزریق موضعی با سطوح مفصلی مرتبط بود که بر اساس ارزیابیهای بافتشناسی، بیشتر شبیه سطوح مفصلی حیوانات بدون آسیبدیدگی بود. دانشمندان غضروف بازسازیشده را به عنوان غضروف هیالینی به جای غضروف فیبری توصیف کردند که از نظر مکانیکی ضعیفتر است و برای تحمل بار مفصل مناسبتر نیست.
دادههای ایمنی از ارزیابیهای بالینی مرتبط
نویسندگان مطالعه خاطرنشان کردند که غضروف تحت درمان با این مهارکننده، سیگنالهای افزایشیافتهای را برای مولکولهایی مانند لوبریسین و پروتئینهای ساختاری اصلی که برای عملکرد طبیعی مفصل ضروری هستند، نشان میدهد. این نشانگرها معمولاً در تحقیقات به عنوان شاخصهای سلامت غضروف ارزیابی میشوند، زیرا به توانایی بافت در مقاومت در برابر فشار مکانیکی و حفظ سطوح مفصلی صاف کمک میکنند.
این مقاله علمی، فهرستی از مشارکتکنندگان متعدد از دانشکده پزشکی استنفورد و مؤسسات همکار را ارائه میدهد. این تحقیق، روندی را در علوم اسکلتی-عضلانی دنبال میکند که به دنبال فراتر رفتن از مدیریت علائم به سمت درک و تعدیل فرآیندهای بیولوژیکی زمینهساز بیماریهای دژنراتیو مفاصل است. همچنین، به تلاشهای گستردهتر در تحقیقات پیری با هدف شناسایی اهداف مولکولی که میتوانند عملکرد بافتهایی را که زمانی تصور میشد به طور برگشتناپذیری با افزایش سن به خطر افتادهاند، بازیابی کنند، میافزاید.
انتشار این مطالعه توجه جوامع تحقیقاتی ارتوپدی و زیستپزشکی را به خود جلب کرده است، زیرا یک هدف مولکولی دقیق و یک مکانیسم تعریفشده برای ترمیم غضروف ارائه میدهد که به پیوند سلولهای بنیادی یا داربست وابسته نیست. همانند بسیاری از پیشرفتهای پیشبالینی، محققان خارج از تیم اصلی هشدار میدهند که مطالعات بیشتر، از جمله آزمایشهای بالینی کنترلشده در انسان، برای تعیین اینکه آیا یافتهها به درمانهای مؤثر تبدیل میشوند یا خیر، مورد نیاز است. مسیرهای توسعه بالینی نیاز به بررسی نظارتی و اثبات ایمنی و اثربخشی در بیماران مبتلا به آرتروز، وضعیتی که هدف این تحقیق است، دارد.
این پست که مطالعه استنفورد مسیری را برای بازیابی غضروف مفصلی پیر نشان میدهد، اولین بار در Tunisian Star منتشر شد.