Istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Stanford izvještavaju da blokiranje proteina povezanog sa starenjem može da obnovi hrskavicu koja se prirodno troši u koljenima starijih miševa.
U studiji, tretman injekcijama nije samo obnovio hrskavicu, već je i zaustavio razvoj artritisa nakon povreda kolena sličnih pucanju prednjeg ukrštenog ligamenta, koje su česte kod sportista i aktivnih odraslih. Verzija iste terapije u obliku pilula već se testira u kliničkim ispitivanjima usmjerenim na liječenje mišićne slabosti povezane sa starenjem.
Ljudsko tkivo koljena prikupljeno tokom operacija zamjene zgloba takođe je pozitivno reagovalo na tretman. Ovi uzorci, koji uključuju i potpornu ekstracelularnu skelu zgloba, ili matriks, i ćelije hondrocita koje proizvode hrskavicu, počeli su da formiraju novu hrskavicu koja je normalno funkcionisala.
Zajedno, ovi nalazi ukazuju na mogućnost da se hrskavica izgubljena starenjem ili artritisom jednog dana može obnoviti upotrebom lokalizovane injekcije ili oralnih ljekova, što bi potencijalno eliminisalo potrebu za operacijom zamjene koljena ili kuka.
Ciljanje uzroka osteoartritisa
Umjesto ublažavanja simptoma, tretman djeluje tako što se bavi osnovnim uzrokom osteoartritisa. Ovo degenerativno stanje zglobova pogađa otprilike jednu od pet odraslih osoba u Sjedinjenim Državama i generiše procijenjenih 65 milijardi dolara direktnih troškova zdravstvene zaštite svake godine. Trenutno, nijedan dostupan lijek ne može zaustaviti ili preokrenuti bolest, ostavljajući upravljanje bolom i zamjenu zglobova kao primarne opcije lečenja.
Terapija cilja protein nazvan 15-PGDH, koji postaje sve zastupljeniji kako tijelo stari i klasifikovan je kao gerozim. Gerozimi, koje je prvi put opisao isti istraživački tim 2023. godine, igraju centralnu ulogu u starenju doprinoseći postepenom opadanju funkcije tkiva.
Kod miševa, porast nivoa 15-PGDH je ključni faktor u gubitku mišićne snage koji se javlja sa godinama. Kada naučnici blokiraju ovaj protein koristeći mali molekul, stariji miševi pokazuju dobitke u mišićnoj masi i izdržljivosti. Nasuprot tome, prisiljavanje mladih miševa da proizvode 15-PGDH dovodi do slabljenja i smanjenja njihovih mišića. Protein je takođe povezan sa regeneracijom kostiju, nerava i krvnih ćelija.
U tim tkivima, popravka zavisi od aktivacije i specijalizacije tkivno specifičnih matičnih ćelija. Hrskavica se ponaša drugačije. Umesto da se oslanjaju na matične ćelije, hondrociti mijenjaju svoju gensku aktivnost na načine koji vraćaju mlađe stanje, omogućavajući regeneraciju bez učešća matičnih ćelija.
"Ovo je novi način regeneracije odraslog tkiva i predstavlja značajnu kliničku šansu za liječenje artritisa usled starenja ili povrede", rekla je dr Helen Blau, profesorka mikrobiologije i imunologije.
"Tražili smo matične ćelije, ali očigledno nisu uključene. Veoma je uzbudljivo".
Blau, koja rukovodi Bakster laboratorijom za biologiju matičnih ćelija i profesorka je Fondacije Donald E. i Delija B. Bakster, i dr Nidi Butani, vanredna profesorka ortopedske hirurgije, glavni su autori istraživanja, koje je objavljeno u časopisu "Science". Profesorka ortopedske hirurgije dr Mamta Singla i porf. dr Ju Sin (Vil) Vang su glavni autorke studije. Vang je sada docent na Institutu Sanford Bernam u San Dijegu.
"Dramatična regeneracija"
"Milioni ljudi pate od bolova i otoka u zglobovima kako stare", rekla je Butani. "Do sada nije postojao lijek koji direktno liječi uzrok gubitka hrskavice. Ali ovaj inhibitor gerozima izaziva dramatičnu regeneraciju hrskavice, mnogo efikasniju od one koja je prijavljena kao 'odgovor' na bilo koji drugi lijek ili intervenciju".
Postoje tri glavne vrste hrskavice u ljudskom tijelu. Jedna, elastična hrskavica, je mekana i fleksibilna i formira strukture poput spoljašnjeg uha. Druga, fibrohrskavica, je gusta i čvrsta, apsorbuje udarce u područjima kakva su između kičmenih pršljenova. Treća, hijalinska hrskavica, je glatka i sjajna, sa niskim trenjem i ona "podmazuje" i čini fleksibilnim zglobove (članaka, kukova, ramena i djelova koljena). Hijalinska hrskavica - poznata i kao zglobna hrskavica - je hrskavica koju najčešće pogađa osteoartritis.
Osteoartritis se javlja kada je zglob opterećen starenjem, povredom ili gojaznošću. Hondrociti počinju da oslobađaju proinflamatorne molekule i da razgrađuju kolagen, koji je primarni strukturni protein hrskavice. Kada se kolagen izgubi, hrskavica se tanji i omekšava; prateća upala uzrokuje oticanje i bol u zglobu, što su obilježja bolesti. U normalnim okolnostima, zglobna hrskavica se rijetko regeneriše. Iako su neke populacije pretpostavljenih matičnih ili progenitorskih ćelija sposobnih za generisanje hrskavice identifikovane u kostima, pokušaji identifikacije sličnih populacija ćelija u zglobnoj hrskavici bili su neuspješni.
"Regeneracija hrskavice u takvoj mjeri kod starijih miševa nas je iznenadila", rekla je Butani. "Efekat je bio izvanredan".
Rešavanje problema ruptura prednjeg ukrštenog ligamenta (ACL)
Slični rezultati su primijećeni kod životinja sa povredama koljena, poput ruptura ACL-a koje se često javljaju kod ljudi koji se bave sportovima poput fudbala, košarke i skijanja, koji zahtijevaju naglo okretanje, zaustavljanje ili skakanje. Iako se rupture mogu hirurški popraviti, oko 50% ljudi razvije osteoartritis u povrijeđenom zglobu u roku od oko 15 godina.
Istraživači su otkrili da je serija injekcija inhibitora gerozima dva puta nedjeljno tokom četiri nedelje nakon povrede dramatično smanjila šansu da se razvije osteoartritis kod miševa. Životinje tretirane kontrolnim lekom imale su nivoe 15-PGDH koji su bili dvostruko veći nego kod njihovih nepovređenih vršnjaka, a razvile su osteoartritis u roku od četiri nedjelje, prenio je portal scitechdaily.com.
