Kolenní implantáty za pomoci elektrického napětí pomáhají léčit osteoartrózu

Speciální implantáty vyrobené z biodegradovatelných nanovláken z kyseliny polymléčné generují elektřinu jsou-li vystaveny aplikované síle generované při pohybu zvířete. U králíků s osteochondrotickými defekty, kterým byly implantáty aplikovány, se chrupavka hojila výrazně rychleji než u králíků, kterým bylo aplikováno placebo.

Výzkum byl představen v prestižním vědeckém časopise Science Translational Medicine v lednu tohoto roku.

Osteoartróza je častou příčinou bolestí kolen ve stáří. Je způsobena opotřebením chrupavky, jejíž funkcí je snižování tření v kloubu během pohybu.

V současnosti je ve vývoji hned několik léčebných postupů, které si kladou za cíl lidem trpícím tímto defektem pomoci. Kromě nových léků se zkoumá například také možnost implantace kmenových buněk, které mají schopnost vyvinout se do jakéhokoli typu buněk. Výzkumy rovněž naznačují, že regeneraci chrupavky může pomoci také mírný elektrický proud, který může povzbudit buňky chrupavky, aby se množily a opravovaly tak poškození.

Thanh Nguyen z University of Connecticut a jeho kolegové vyvinuli biologicky odbouratelnou membránu o tloušťce asi půl milimetru, která generuje elektřinu je-li stlačována a natahována. Membrána z nanovláken má strukturu podobnou lešení, a tak ji buňky snadno osidlují.

Američtí výzkumníci vytvořili několik otvorů v kolenní chrupavce králíků a následně je zaplnili materiálem z kyseliny polymléčné. Po měsíci rekonvalescence byli králíci pobídnuti k pohyby – denně skákali 20 minut na pomalu se pohybujícím běžeckém pásu. Po dvou měsících vědci odebrali vzorky tkání z kloubů a pod mikroskopem sledovali jejich kvalitu. Bylo zjištěno, že buňky chrupavky se přesunuly do vložených implantátů a napomohly k regeneraci chrupavky. Chrupavka pak vypadala zdravěji než ta u králíků, u kterých byly otvory v chrupavce zaplněny alternativním materiálem, který negeneruje žádné napětí.

Vědci plánují ve výzkumu tohoto materiálu dále pokračovat tak, aby mohl být zaveden do praxe pomohl tak léčit lidské pacienty. Výhodou tohoto léčebného postupu přitom je, že implantát je biodegradovatelný a v koleni tak přetrvá jen po omezenou dobu, přibližně dva měsíce.

Originální publikace: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abi7282

Zdroj: New Scientist, zdroj titulního obrázku: wayhomestudio, Freepik