Трансформация жировых клеток в костную ткань. При переломах и от дряхлости
Жировую ткань можно использовать для восстановления костей. Учёные успешно использовали жировые клетки для восстановления позвоночника при компрессионных переломах. Это меняет подход к лечению переломов и повышает прочность костей при таких заболеваниях, как остеопороз.
Жир и плюрипотентные стволовые клетки
Исследователи из Университета Осаки (OMU) использовали стволовые клетки, полученные из жировой ткани (АДСК). После чего частично развили их до костной ткани. Затем эти предифференцированные клетки были собраны в сферические кластеры, их еще называют сфероиды. И уже сами сфероиды способствовали восстановлению и регенерации тканей.
Сфероиды, собранные из АДСК, смешивали с β-трикальцийфосфатом – биосовместимым соединением, обычно используемым в костных трансплантатах и дентальных имплантатах. Смесь транспортировали к позвонкам L4 и L5 у крыс с переломами позвоночника. Причина перелома – остеопороз.
Через четыре и восемь недель после процедуры проводились микрокомпьютерная томография, гистологическое и биомеханическое исследование для оценки регенерации костной ткани и заживления травм.
Комментарий исследователей
У группы крыс, которых лечили остеогенными сфероидами, разительно увеличилась костная масса, выросли показатели сращения и механическая прочность, по сравнению с контрольной группой. Гистологический анализ выявил усиленное образование новой костной ткани и интеграцию β-трикальцийфосфата.
Кроме того, было подтверждено выживание стволовых клеток жировой ткани в точке восстановления. Эти результаты указывают на то, что стволовые клетки жировой ткани участвуют как в паракринном, так и в прямом остеогенезе.
Исследование выявило потенциал сфероидов, созданных с использованием стволовых клеток, полученных из клеток жира, для восстановления костной ткани. Эти технологии позволяют внедрить новые методы лечения переломов позвоночника. Поскольку клетки получены из собственной жировой ткани, нагрузка на организм минимальна, что гарантирует безопасность пациента.
Нечто подобное наблюдается и в нейробиологии. Использование собственных клеток для перепрограммирования в стволовые, помогает продлить сроки функциональной активности мозга.
Искусственная регенерация костной ткани
По сути, крысам не просто восстановили поврежденные позвонки, но и нарастили общую костную массу. И это было не поверхностное улучшение: гены, отвечающие за формирование и регенерацию костей, также были активированы выраженнее, чем обычно.
Ученые начали это исследование, изначально сосредоточившись на стареющем населении Японии. Пожилые люди – группа, что подвержена повышенному риску хрупкости костей и переломов. Возрастные переломы позвоночника, известные как остеопоротические переломы, распространены и приводят к серьезному снижению качества жизни. Однако сбор стволовых клеток (ADSC) даже в пожилом возрасте относительно прост, а лечение куда менее инвазивно, чем традиционная хирургия переломов.
Тем не менее, у исследования есть некие ограничения. В их числе: дефекты позвонков у крыс были намеренно созданы, поэтому не стоит проводить аналогий с человеческим переломом. Сами животные – четвероногие, поэтому нагрузка на позвоночник отличается от той, что у нас. И, конечно же, данных о долгосрочных исследованиях таких новых методов лечения мало, для любых видов, не только для людей.
Стволовые клетки и регенерация
Тем не менее, терапия стволовыми клетками для регенерации костей остаётся огромной темой для учёных. В 2022 году австралийская группа использовала звуковые волны для дифференциации стволовых клеток в мезенхимальные стволовые клетки (МСК), продуцирующие костную ткань. Эти клетки особенно сложно получить, так как они в основном находятся в костном мозге.
Исследователи из Осаки надеются, что в будущем человечество расширит спектр технологий, в которых используется биоматериал наших же тел для собственной регенерации. Что безопаснее, удобнее и естественнее альтернативных методов.
Больше материалов о мире технологий и потенциале организма человека – читайте в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!
