Как создать идеальный имплант хряща для коленного сустава?

Даже относительно небольшое повреждение хряща коленного сустава нарушает распределение нагрузки, вызывая дефекты тканей в других частях сустава. В дальнейшем это приводит к дегенеративным изменениям в суставе. Радикальным методом терапии при тяжелой патологии коленного сустава является протезирование. Однако современные протезы имеют ограниченный срок службы — 15–20 лет. Поэтому во многих случаях, особенно у молодых пациентов, целесообразно проводить протезирование коленного сустава как можно позже.

Докторант Майке Клеускенс (Meike Kleuskens) рассказала, что хрящ в коленном суставе имеет уникальную структуру, которая позволяет равномерно распределять нагрузку. Это важно, поскольку даже обычная ходьба подвергает хрящ коленного сустава попеременному воздействию сжатия, растяжения, смещения.

Синтетических имплантов, позволяющих заместить поврежденные участки хряща в коленном суставе, на сегодня не существует. На текущий момент основной фокус в разработках терапевтических стратегий лечения пациентов с повреждениями суставного хряща направлен на тканевую инженерию.

Стандартная процедура включает в себя выращивание кусочков хрящевой ткани из собственных клеток организма, поддерживаемых синтетическим биоразлагаемым каркасом (или «матрицей»). Такое культивирование возможно как in vitro, так и в человеческом организме, когда по мере деградации матрицы имплант интегрируется с окружающей хрящевой тканью. В то же время на такую интеграцию необходимо несколько месяцев. Кроме того, не всегда удается сформировать правильную структуру хряща при выращивании таким способом.

М. Клеускенс в своем докторском проекте в группе ортопедической биомеханики на кафедре биомедицинской инженерии Эйндховенского технологического университета (Eindhoven University of Technology) исследовала способы повышения стойкости имплантируемой хрящевой ткани. В исследовании применяли хрящевые клетки, полученные из поврежденных, удаленных при проведении протезирования суставов, преимущественно от пациентов пожилого возраста.

При сравнении результатов культивирования было показано, что в структуре хрящевой ткани, полученной из клеток поврежденных суставов, и хрящевой ткани, выращенной из хрящевых клеток, которые получали от молодых здоровых людей, не было выявлено отличий.

М. Клеускенс совместно с ведомственным отделением исследовательской организации LifeTec Group BV разработала своего рода тренажер, имитирующий природные воздействия сжатия, растяжения и смещения на хрящ при ходьбе. Этот тренажер представляет собой ряд поршней с гладко отполированными головками. В исследовании диски с хрящевой тканью подвергались воздействию тренажера в течение месяца. Было выявлено, что под воздействием тренажера началось формирование коллагеновой матрицы вокруг хрящевых клеток. М. Клеускенс подчеркивает важность дальнейших исследований в области создания имплантов хряща и их потенциального применения в терапии пациентов с патологией коленного сустава.

По материалам www.medicalxpress.com