Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Раскрыты новые механизмы заживления суставного хряща после травмы

Понимание того, как окружающая среда коленного сустава влияет на клетки хряща, имеет решающее значение для здоровья суставов. Знание механизмов дегенерации хряща, управляемых клетками, может помочь в разработке эффективных фармацевтических вмешательств при остеоартрите.

Бремя заболеваний опорно-двигательного аппарата, таких как остеоартрит, все больше влияет на качество жизни пациентов и влечет за собой огромные расходы на здравоохранение. В целях снижения бремени болезни были разработаны компьютерные модели для прогнозирования начала и прогрессирования дегенерации хряща .

Современные модели коленного сустава проливают свет на развитие биомеханических сил в суставах при ходьбе и на тяжесть воспаления суставов. Однако вычислительные модели на уровне клеток и тканей привлекли гораздо меньше внимания, даже несмотря на то, что клетки вносят значительный вклад в тканевые изменения хряща.

Таким образом, необходимо лучшее понимание механизмов раннего остеоартрита на клеточном и тканевом уровнях, чтобы можно было прогнозировать раннее прогрессирование заболевания. Кроме того, эти модели могут также открыть новые возможности для фармацевтических исследований, направленных на замедление прогрессирования остеоартрита.

В результате совместной работы Университета Восточной Финляндии (UEF), Лундского университета (LU), Университета Айовы (UIOWA) и Массачусетского технологического института (MIT) исследователи включили влияние клеток в новую численную модель. выявить процессы дегенерации в механически нагруженном и воспаленном хряще.

Эта модель рассматривает различные формы гибели клеток, окислительный стресс и провоспалительные биомолекулы. Как и в предыдущих биологических экспериментах, модель предсказала, что повреждающая нагрузка вызывает агрессивное повреждение клеток и дегенерацию хряща вблизи повреждений хряща, тогда как воспаление вызывает обширную дегенерацию также в интактных областях.

Интересно, что уменьшение воспаления привело к частичному восстановлению состава хряща в соответствии с предыдущей литературой. Этот результат свидетельствует о том, что этот подход может помочь в определении потенциальных целей для новых стратегий раннего вмешательства, и у него есть большой потенциал, чтобы служить вычислительной «испытательной площадкой», например, для различных противовоспалительных или антиоксидантных препаратов.

«После тщательной калибровки модель может предоставить ценную информацию для оценки доставки лекарств и эффектов терапевтического лечения в хрящах. Таким образом, в нашей текущей работе с Университетом Айовы мы будем использовать модель для изучения эффективности их кандидата в антиоксиданты. Модель может помочь в оценке того, когда лекарство следует вводить в сустав, чтобы получить наибольшую пользу, и какую дозировку следует использовать для конкретного пациента.

«Эти факторы в коленном суставе, например, могут зависеть от механических и воспалительных аспектов каждого пациента, оба из которых могут быть рассмотрены с помощью нашей вычислительной модели », — говорит ведущий автор исследования, докторант Йоонас Косонен из Восточного университета.

Раскрыты новые механизмы заживления суставного хряща после травмы

В тренде