Терапия със стволови клетки за травматични сухожилия

2024 Автор: Roxanne Bryan | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 10:11

SDFT Наранявания при коне и регенеративна медицина

Повредените повърхностни дигитални флексорни сухожилия (SDFT) са значителен произход на куцотата и намалява атлетизъм в атлетичната индустрия на конете, с описано разпространение от 8 до 43% в състезателите с чистокръвни породи (Dowling, 2000). Това се дължи на високата честота на тези наранявания, продължителния период на възстановяване и високата степен на рецидив. SDFT травмите са бавно заздравяване, като 20-60% от ранените коне се завръщат с пълни атлетични способности, но с до 80% от ранените състезателни коне се поддават на повторно нараняване (Dowling, 2000). Тази тенденция да се лекува бавно и изграждането на механично по-малка извънклетъчна матрица, вероятно се дължи на факта, че сухожилията са минимално васкуларизирани, представят клетки с намалено митотично действие и имат малко прогениторни клетки, съществуващи в тъканите. Скорошни изследвания върху мезенхимни стволови клетки (МСК) предполагат потенциалното развитие на използването на регенеративна медицина като потенциално ново лечение за SDFT увреждания.

Структура на сухожилията в кон

Сухожилията се състоят предимно от вода (~ 70%); останалите 30% съдържат колаген и матрица без колаген. В нормалните сухожилия на флексора, колаген от тип I е най-често срещан. Видове II, III, IV и V също съществуват, макар и в по-малки количества в по-специфични позиции в сухожилието. Тип II може да бъде разположен в костни вмъквания и области, където сухожилието променя посоките, за да покрие костна проекция, и е проектирано да издържа на натиск и напрежение. Типове III, IV и V се намират само в мембраните в основата и ендотендона. Колагеновите молекули се организират в микрофибрили, субфибрили и фибрили и се категоризират допълнително в частици, които са разделени свободно от ендотеновите прегради, а останалата матрица е съставена от теноцити и гликопротеини. Клетъчни типове I, II и III са разпознати в рамките на обвивките на конските сухожилия. Разпределението на тези клетки се различава с възрастта и може да бъде най-вече свързано със синтеза на извънклетъчен матрикс. Няколко гликозаминогликани са открити в нормалните SDFTs, включително хондроитинсулфат, кератан сулфат, дерматан сулфат, хепарин, хепаринсулфат и хиалуронова киселина. Протеогликандекорин, фибромодулин и бигликан се срещат в SDFT и повлияват функциите на теноцитите, колагеновата фибрилогенеза и пространственото подреждане на влакната; това влияе върху силата на сухожилието. Протеогликаните също потенциално имат роля в задържането на растежни фактори в колагеновата матрица.

Сухожилията се състоят предимно от вода (~ 70%); останалите 30% съдържат колаген и матрица без колаген.

Обикновен травматизъм на коня

Естествено настъпилите наранявания на сухожилията се описват като "фибриларно разтягане, приплъзване и разкъсване, последвано от фибрилолиза", което е свързано с "освобождаването на ензими от увредени фибробласти и възпалителни клетки" (Dowling, 2000). Тук започва лечебният процес, последван от фази на възпаление, пролиферация, ремоделиране и узряване. Колагенът от тип III е първият, който се интегрира на мястото на увреждането, образувайки междуфилиарните напречни връзки, които придават ранна сила и стабилност на мястото на нараняване. Тогава скоро се развиват увеличени количества от тип IV и колаген тип V. След тези остри фази, колагеновите влакна от тип I стават най-очевидни и свободните колагенови фибрили тип I и тип III се появяват в по-малки количества до около 6 месеца след нараняване. Впоследствие преобладават отново тип I колагенови фибрили, което е показателно за непрекъснатото ремоделиране и нормализиране на лечебната тъкан. Анормални високи нива на колаген тип III и отсъствие на каквато и да е праволинеарно събрание могат да присъстват до четиринадесет месеца след нараняване. При фиброзната тъкан, анормалната подредба и съставът на матрицата, която има дори по-лоша биомеханика в сравнение със средната сухожилна тъкан, и намалената скорост на заздравяване се смятат за причина за повишената степен на повторно нараняване на SDFT. За повече информация относно сухожилията на конете и обичайните травми на сухожилията (с изключение на увреждания на задушаване) препоръчвам да се обърнете към

Текущи възможности за терапия в медицината на конете

Налични са няколко възможности за лечение на SDFT увреждания. Тези терапевтични варианти могат да бъдат категоризирани в физични, фармакологични, хирургични терапии. Физическите терапии съществуват под формата на обледеняване, студена хидротерапия, пренавиване под налягане и почивка при срив, и са били считани за крайъгълен камък в началните фази на лечението с увреждане на SDFT, за да се намали възпалението и да се намалят шансовете за допълнително увреждане. Физическите терапии често се използват във връзка с лекарствените терапии. Режимите на лекарствената терапия обикновено включват противовъзпалителни средства, натриев хиалуронат, полисулфатирани гликозаминогликани и бета-аминопропионитрил фумарат. Коригиращите хирургични варианти понастоящем включват десмотомия на допълнителния лигамент, перкутантно разцепване на сухожилията, импланти на синтетично сухожилие и противовъзпаление. Други, по-малко проучени терапевтични варианти включват терапевтичен ултразвук с нисък интензитет, нискочестотна инфрачервена лазерна терапия и електромагнитна терапия. Резултатите от такива лечения са разнообразни, тъй като има минимални доказуеми данни, че някоя от гореспоменатите варианти на терапия са имали надеждни или дългосрочни ползи последователно. Това вероятно се дължи отчасти на голямото разнообразие на терапевтичните техники и предпочитания сред ветеринарните лекари и собствениците.

Физическите терапии съществуват под формата на обледеняване, студена хидротерапия, пренавиване под налягане и почивка на срив, и са били считани за крайъгълен камък в началните фази на лечението с увреждане на SDFT, за да се намали възпалението и да се намалят шансовете за по-нататъшно увреждане.

Терапия с мезенхимални стволови клетки (MSC) в медицината на конете

Мезенхимните стволови клетки са негематопоетични мултипотентни стволови клетки от значение за използване в терапията на ортопедични наранявания при коне. Стволовите клетки се категоризират като ембрионални или възрастни клетки, в зависимост от степента на развитие на донора им. За целите на това проучване тук ще се наблегне на възрастните клетки. Възрастните стволови клетки са обичайно пребиваващи клетки, открити във всеки тип тъкан, и помагат за осигуряване на подходяща форма на органи през редовни процеси на клетъчен оборот. Тези стволови клетки също имат способността да се диференцират в други клетъчни типове от различни тъканни източници, както е необходимо, което се нарича клетъчна пластичност. Използването на MSCs за регенерация на тъкани беше първо промотирано въз основа на тази идея за клетъчна пластичност; увредените тъкани ще бъдат директно стимулирани чрез инжектиране на MSCs, клетките ще населят мястото на нараняване, ще се диференцират в подходящия клетъчен тип за тази тъкан и ще започне регенерацията. По-късно беше установено, че тези клетки също така ще стимулират регенерацията индиректно чрез продуциране на биоактивни трофични и имуномодуларни фактори.

Мастната тъкан и костният мозък са двата най-обичайни източника на МСК, използвани за лекарства от еднокопитни, въпреки че източници като периферна кръв и кръв от пъпна връв придобиват популярност, тъй като са по-малко инвазивни. В сравнение с човешките МСК, понастоящем не са достъпни стандарти за характеризиране за MSCs от животински произход. Ето защо различни компании използват различни методи за характеризиране на животинските MSCs, което затруднява сравняването на резултатите от изследванията и клиничните резултати на MSC терапиите, използвани при коне.Докато МСК от животни могат да бъдат класифицирани по способността им да се придържат към пластмаса и да се диференцират, тяхното експресиране на повърхностния антиген все още не е лесно идентифицирано. Тази ограничена наличност на специфични антитела във ветеринарната медицина ограничава възможностите за истинско имунофенотипиране на МСК.

Резултати от текущи MSC изследвания

През 2003 г. за първи път беше дефинирано използването на MSCs за употреба като терапия за увреждания на сухожилията на конете, като бяха публикувани само пет научни статии по темата (Van de Walle, 2016). След това събитие използването на МСК в регенеративната медицина по еднокопитни животни рязко се покачи, като хиляди еднокопитни сега се лекуват с този метод. Въпреки това, ефикасността на MSC терапията на конете е все още донякъде несигурна, тъй като не винаги се използват подходящи контролни групи, а други биологични фактори често се използват заедно със стволови клетки. Въпреки това, предишни изследвания показват положителна връзка между мезенхимната терапия със стволови клетки и здравословното регенерация на сухожилията при SDFT увреждания, като някои от тях демонстрират намалени нива на повторно нараняване (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003 г.).

Проучване от 2013 г., по-специално, използваше подобни методи, както това ще се прави в това изследване. В това предишно проучване лезиите са индуцирани чрез инжектиране на колагеназен гел в метакарпалния регион на SDFTs на осем коне със смесени породи. Конете в третираната група бяха лекувани с интерлезионно инжектиране на мезенхимни стволови клетки, получени от мастна тъкан, суспендирана в тромбоцитен концентрат. След шестнадесет седмици на лечение, бяха извършени биопсии за хистопатологични, имунохистохимични и генни експресионни анализи. Резултатите от това проучване показват, че използването на мезенхимни стволови клетки и концентрат на тромбоцити предотвратява прогресията на сухожилните лезии, води до превъзходна клетъчна подредба и намалява възпалението в сравнение с контролната група. (Badial, 2013)

Изследване на девет коне с вече съществуващи SDFT увреждания от 2014 г. отбелязва доказателства за репаративните тъканни процеси след лечението с мезенхимни стволови клетки, получени от мастната тъкан, като метод за лечение (Guercio, 2014). Двугодишно проучване за 2012 г. на 141 собственици на състезателни коне с вече съществуващи наранявания използвали стволови клетки, получени от костен мозък, а не от клетки, получени от мастна тъкан, но не наблюдавали неблагоприятни ефекти от лечението; Въпреки това, наблюдава се значително намаляване на процента на повторно увреждане сред състезателните коне (Godwin, 2012).

Въпреки че тези предишни проучвания са се опитали да наблюдават връзка между SDFT увреждания и мезенхимни стволови клетки, има много объркващи фактори и много очевидни пропуски в това изследване. Някои проучвания не успяват да използват достатъчно количество субекти, за да дадат убедителни доказателства, а други използват широк кръг породи, възрасти, полове и спортни дисциплини. Други използват различен брой стволови клетки и интервали на лечение. Може би най-големият объркващ фактор е, че повечето от тези проучвания са използвали коне с вече съществуващи наранявания, създавайки големи различия в размера на нараняване, тежестта, продължителността и т.н., и не са успели да определят дали тези фактори имат връзка с резултатите. Чрез използване на по-голяма група възрастови, полови, породи и дисциплинирани коне, предварително определен брой стволови клетки, специфични наранявания, план за лечение и интервал на лечение, както и стремеж за установяване на връзка между тези фактори и резултатите Новите изследвания трябва да се стремят да намалят объркващите фактори и да придобият по-убедителни доказателства. От този момент нататък са необходими допълнителни изследвания, за да се изследват ефектите от терапията със стволови клетки при конете.

SDFT наранявания и MSCs викторина

вижте статистиката за викторината

Препратки

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Терапия с конски тендинит, използваща мезенхимни стволови клетки и концентрати на тромбоцити: рандомизирано контролирано проучване. Изследване и терапия със стволови клетки, 4(4), 1-13. Дой: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, Е. (2009). Хистологична и имунохистохимична оценка на аутологично култивирани костномозъчни мезенхимни стволови клетки и мононуклеарни клетки от костен мозък в индуциран от колагеназа тендинит на повърхностно дигитално флексорно сухожилие. Ветеринарна медицина Интернешънъл, 2010, 1-10. Дой: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B.A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. и Smith, R.K.W. (2000), Повърхностен дигитален флексор тендинит в коня. Ветеринарен вестник, 32: 369–378. Дой: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E.E., Young, N.J., Dudhia, J., Beamish, I.C. и Smith, R.K.W. (2012). Имплантацията на мезенхимни стволови клетки, получени от костен мозък, показва подобрен изход при коне с наднормено увреждане на повърхностното дигитално флексорно сухожилие. Ветеринарен вестник, 44 (1): 25–32. Дой: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Мезенхимни стволови клетки, получени от подкожна мазнина и богата на тромбоцити плазма, използвани при атлетични коне с куцота на повърхностното дигитално сухожилие. Вестник на ветеринарната наука за конете, 35(1), 19-26. Дой: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smith, R. (2007). Стволовите клетки във ветеринарната медицина - опити за регенериране на сухожилията на конете след нараняване. Тенденции в биотехнологията, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Мезенхимална терапия със стволови клетки. Конска клинична имунология (1^во ред.) Джон Уайли и синове, Inc. Изтеглено от https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484