Вопреки распространенному мнению, хрящ в суставах человека может восстанавливаться посредством процесса, подобного тому, который используют саламандры и рыбки данио, для регенерации своих конечностей. К такому выводу пришли исследователи из Duke Health. Результаты были опубликованы в журнале Science Advances.
В ходе своей работы исследователи определили механизм восстановления хряща, который, похоже, более крепкий в голеностопных суставах и более слабый в тазобедренном. Это открытие может привести к лечению остеоартрита, который сегодня является самым распространенным заболеванием суставов в мире.
«Мы считаем, что понимание этой “саламандроподобной” регенеративной способности у людей и критически недостающих компонентов этой регулирующей цепи может послужить основой для новых подходов к восстановлению тканей суставов и, возможно, целых конечностей человека», - рассказала ведущий автор исследования Вирджиния Байерс Краус.
Краус и ее коллеги разработали способ определения возраста белков с использованием внутренних молекулярных часов, интегрированных в аминокислоты, которые преобразуют одну форму в другую с предсказуемой регулярностью.
Вновь созданные белки имеют мало или вообще не имеют аминокислотных преобразований, в отличие от старых белков. Понимание этого процесса позволило исследователям использовать метод под названием масс-спектрометрия, чтобы выявить молодые, не очень молодые и старые белки, включая коллагены, играющие ключевую роль в формировании хряща.
Ученые обнаружили, что возраст хрящевой ткани во многом зависит от того, в каком месте организма она находится. Так, хрящ в голеностопном суставе самый молодой, в колене более старый и совсем старый в тазобедренных суставах. Эта взаимосвязь совпадает с тем, как происходит восстановление конечностей у некоторых животных, которые легче регенерируют концы лап или хвостов.
Это открытие также помогает объяснить, почему восстановление повреждений колен и особенно бедер занимают много времени и часто перерастает в артрит, в то время как травмы лодыжки заживают быстрее и реже становятся тяжелыми формами артрита.
Кроме того, исследователи также выяснили, что этот процесс регулируют молекулы под названием микроРНК. Неудивительно, что они более активны у животных, которые известны своей способностью восстановления конечностей, плавников или хвостов, включая саламандр, рыбок данио, африканских пресноводных рыб и ящериц.
МикроРНК также были обнаружены у людей. Как и у животных, их активность значительно варьируется в зависимости от местоположения: самая высокая в лодыжках и верхних слоях хряща, а самая низкая - в бедрах и глубоких слоях.
Теперь исследователи планируют использовать микроРНК для создания лекарств, которые смогут предотвратить, замедлить или даже обратить артрит вспять.
Свежие комментарии