Як створити ідеальний імплант хряща для колінного суглоба?

Навіть відносно невелике пошкодження хряща колінного суглоба порушує розподіл навантаження, спричиняючи дефекти тканин в інших частинах суглоба. Надалі це призводить до дегенеративних змін у суглобі. Радикальним методом терапії при тяжкій патології колінного суглоба є протезування. Проте сучасні протези мають обмежений термін служби — 15–20 років. Тому в багатьох випадках, особливо у молодих пацієнтів, доцільно проводити протезування колінного суглоба якомога пізніше.

Докторант Майке Клеускенс (Meike Kleuskens) розповіла, що хрящ у колінному суглобі має унікальну структуру, що дозволяє рівномірно розподіляти навантаження. Це важливо, оскільки навіть звичайна ходьба піддає хрящ колінного суглоба поперемінному впливу стискування, розтягування, зміщення.

Синтетичних імплантів, які дозволяють замістити пошкоджені ділянки хряща в колінному суглобі, на сьогодні не існує. На цей момент основний фокус у розробках терапевтичних стратегій лікування пацієнтів з ушкодженнями суглобового хряща спрямований на тканинну інженерію.

Стандартна процедура включає вирощування шматочків хрящової тканини з власних клітин організму, що підтримуються синтетичним біорозкладним каркасом (або «матрицею»). Таке культивування можливе як in vitro, так і в організмі людини, коли в міру деградації матриці імплант інтегрується з навколишньою хрящовою тканиною. Водночас на таку інтеграцію потрібно кілька місяців. Крім того, не завжди вдається сформувати правильну структуру хряща під час вирощування таким способом.

М. Клеускенс у своєму докторському проєкті в групі ортопедичної біомеханіки на кафедрі біомедичної інженерії Ейндховенського технологічного університету (Eindhoven University of Technology) досліджувала способи підвищення стійкості хрящової тканини, що імплантується. У дослідженні застосовували хрящові клітини, отримані з пошкоджених, видалених під час проведення протезування суглобів, переважно пацієнтів похилого віку.

При порівнянні результатів культивування було показано, що у структурі хрящової тканини, отриманої з клітин пошкоджених суглобів, та хрящової тканини, вирощеної з хрящових клітин, які отримували від молодих здорових людей, не було виявлено відмінностей.

М. Клеускенс спільно з відомчим відділенням дослідницької організації LifeTec Group BV розробила своєрідний тренажер, що імітує природні впливи стиснення, розтягування та зміщення на хрящ під час ходьби. Цей тренажер є рядом поршнів з гладко відполірованими головками. У дослідженні диски з хрящовою тканиною зазнавали впливу тренажера протягом місяця. Було виявлено, що під впливом тренажера почалося формування колагенової матриці довкола хрящових клітин. М. Клеускенс підкреслює важливість подальших досліджень у галузі створення імплантів хряща та їх потенційного застосування в терапії пацієнтів з патологією колінного суглоба.

За матеріалами www.medicalxpress.com