Новый метод регенерации костей
Переломы костей вылечат при помощи наночастиц
Ученые из Бирмингемского университета, университетского колледжа Дублина и Университета Лафборо исследовали способ восстановления костных тканей при помощи внеклеточных наночастиц – везикул.
Переломы – серьезная медицинская проблема. Переломов только от остеопороза в год насчитывается 8,9 млн. Несмотря на то, что кости способны к самостоятельному восстановлению, иногда организм не справляется с нагрузкой и требуется внешнее вмешательство. Например, в тех случаях, когда теряется слишком большое количество костной ткани при переломе или удалении остеосаркомы.
Стандартные методы регенерации костей, применяемые сегодня в клинической практике, могут привести к серьезным осложнениям и даже гибели пациента. В последние десятилетия разрабатываются новые способы восстановления костной ткани при помощи методов клеточной инженерии. Но они дорогостоящи и сталкиваются с законодательными и этическими ограничениями.
Ученые из Великобритании предложили инновационный способ восстановления больших объемов костной ткани, лишенный ограничений, присущих всем нынешним методам.
Для восстановления костной ткани ученые применили так называемые внеклеточные везикулы – частицы размером менее 200 нанометров. В организме эти частицы образуются естественным путем в процессе формирования костей.
В эксперименте использовались стволовые клетки костного мозга, полученные от молодого мужчины. Сначала ученые вырастили минерализующие остеобласты, затем путем центрифугирования отделили от них внеклеточные везикулы и поместили везикулы в среды со стволовыми клетками костного мозга.
Эксперимент показал, что внеклеточные везикулы направляли дифференциацию стволовых клеток костного мозга в сторону минерализации, то есть стимулировали образование из них клеток костной ткани. При этом количество костной ткани, которое образовалось при применении внеклеточных везикул, превзошло современный клинический золотой стандарт – использование факторов роста (костных морфогенетических белков BMP2).
Для контроля результатов ученые использовали два типа сред – с минерализующими и неминерализующими остеобластами. Везикулы, полученные в среде неминерализующих остеобластов, не усиливали минерализацию тканей, что подтверждает регенерирующие способности частиц, полученных именно от минерализующих остеобластов.
Результаты эксперимента были подтверждены при помощи рентгенографического флуоресцентного анализа и инфракрасной спектроскопии.
Исследование, проведенное in vitro, открывает новые перспективы для восстановления твердых тканей – костей, зубов и хрящей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru