Повреждения, вызванные механическим воздействием, избыточный вес, малоподвижный образ жизни, воспалительные процессы и возрастные заболевания приводят к деградации хрящевой ткани. Суть проблемы заключается в том, что изношенный или поврежденный хрящ не регенерирует, а лишь возможно снижение скорости его разрушения.
Причина в том, что хрящ не содержит нервов и не имеет полноценного кровоснабжения . Клетки получают питание из синовиальной жидкости – вязкой и эластичной субстанции, находящейся в полости суставов. Снижение выработки этой жидкости, которое может произойти, например, при недостатке физической активности, затрудняет восстановление хрящевой ткани.
При значительном повреждении хрящевой ткани, особенно на запущенных этапах артроза, может потребоваться полная замена сустава. Тем не менее, эндопротезирование имеет ряд противопоказаний и сопряжено с трудностями и потенциальными рисками, особенно при остеопорозе – заболевании, которым, согласно сведениям Российской ассоциации по остеопорозу, подвержена каждая вторая женщина старше 50 лет.
Кроме того, имплантированные суставы имеют ограниченный срок службы. Через 10-25 лет может возникнуть необходимость в их повторной замене, и в некоторых случаях новые суставы выходят из строя раньше.
В связи с этим возникает острая необходимость в создании человеческих хрящей для трансплантации. Французские ученые из Университета Кана, расположенного в Нормандии, разработали способ решения этой задачи. Специалистам удалось создать хрящевую ткань, используя… яблоки.
«Для восстановления хрящевой ткани вне организма, в лабораторных чашках Петри, мы использовали яблоки в качестве одного из компонентов, в сочетании с человеческими стволовыми клетками», — сообщил изданию профессор биохимии и молекулярной биологии Карим Бумедьен.
Прежде чем перейти к следующему этапу, яблоки подвергаются децеллюляризации – процессу, в ходе которого удаляются все растительные клетки, оставляя лишь каркас, состоящий из пористой структуры на основе целлюлозы. Затем к этому яблочному каркасу добавляют человеческие клетки-предшественники, или стволовые клетки, и проводят культивирование в чашке Петри. В этих условиях клетки растут и формируются в ткань, напоминающую хрящ.
Исследование показало, что материал, полученный из яблок, обладает высокой совместимостью с живыми клетками человека . Он также отличается доступностью, низкой стоимостью и возможностью адаптации к различным реконструктивным процедурам.
«По словам профессора, культивирование клеток в лабораторных условиях не представляет значительных трудностей, однако они сами по себе не способны формировать полноценные и функциональные ткани. Для этого им требуется поддерживающая среда – каркас, который обеспечивает структуру для роста в трехмерном пространстве и позволяет создавать настоящие ткани.
Специалисты рассчитывают, что в перспективе ткани, полученные из яблок, найдут применение в восстановлении суставного хряща после повреждений или при остеоартрозе, а также при реконструкции хрящевой ткани носа и уха. В настоящее время исследователи изучают, какие еще растения можно использовать в качестве основы для создания хрящевой ткани. В качестве потенциального варианта рассматривается сельдерей.
Прежде чем повсеместно использовать хрящевую ткань, полученную из яблок, необходимо провести дополнительные исследования. Сначала на животных, а затем на людях. Необходимо оценить, как эти ткани будут вести себя в долгосрочной перспективе.
