Tuková tkáň používaná k opětovnému růstu kostí a opravě zlomenin páteře.

Naše tuková tkáň by mohla být použita k opětovnému růstu našich kostí, přičemž vědci úspěšně používají tukové buňky k opravě zlomenin páteře. Mohlo by to změnit způsob léčby zlomenin a zlepšit pevnost kostí u nemocí, jako je osteoporóza.

Vědci z Ósacké metropolitní univerzity (OMU) použili kmenové buňky odebrané z tukové tkáně – kmenové buňky odvozené z tukové tkáně (ADSC) – a částečně je vyvinuli, aby dozrály na kostní buňky. Poté byly tyto předem diferencované buňky sestaveny do sférických shluků známých jako sféroidy, což je formace, o které vědci zjistili, že pomáhá při opravě a regeneraci tkání.

Sféroidní ADSC byly poté kombinovány s β-trikalciumfosfátem – biokompatibilní sloučeninou běžně používanou v kostních štěpech a zubních implantátech – a dopraveny do vnitřního cíle, kterým byly v tomto případě obratle L4 a L5 potkanů ​​s osteoporózou páteřních zlomenin. Mikro-CT skeny, histologie a biomechanické testování byly provedeny po čtyřech a osmi týdnech, aby se změřila kostní regenerace a hojení poranění.

„Skupina s osteogenními sféroidy vykazovala výrazně vyšší kostní hmotu, skóre fúze a mechanickou pevnost než kontrolní skupina,“ poznamenali vědci. „Histologická analýza odhalila zvýšenou novotvorbu kosti a integraci β-trikalciumfosfátu.

„Dále bylo potvrzeno přežití kmenových buněk odvozených z tukové tkáně v místě opravy,“ pokračovali. „Tyto výsledky ukazují, že kmenové buňky odvozené z tukové tkáně přispívají k parakrinní i přímé osteogenezi.“

V zásadě nová kost korigovala zranění a pevnost kosti byla významně zlepšena u potkanů, kteří dostávali léčbu, ve srovnání s kontrolní skupinou. A co víc, nešlo o povrchní opravu – zapnuly ​​se také geny, které řídí tvorbu a regeneraci kostí.

„Tato studie odhalila potenciál kostních diferenciačních sféroidů pomocí ADSC pro vývoj nových léčebných postupů pro zlomeniny páteře,“ řekl Yuta Sawada, výzkumník na Graduate School of Medicine na OMU. „Vzhledem k tomu, že buňky jsou získávány z tuku, je pro tělo malá zátěž, což zajišťuje bezpečnost pacienta.“

Výzkumníci začali tuto cestu se zaměřením na stárnoucí populaci Japonska, demografickou skupinu po celém světě, která je vystavena vyššímu riziku křehkých kostí a zlomenin. Věkem podmíněné zlomeniny páteře – známé jako osteoporotické zlomeniny obratlů – jsou běžné a vedou k vážnému poklesu kvality života. Odběr ADSC je však i ve vyšším věku poměrně snadný a léčba je mnohem méně invazivní než tradiční operace zlomenin.

Výzkum má nicméně určitá omezení, včetně toho, že vertebrální defekty u potkanů ​​byly záměrné, takže nereplikujte lidskou zlomeninu a zvířata jsou čtyřnohá, takže zátěž páteře se liší od toho, co zažíváme jako dvounožci. A samozřejmě existuje jen málo dlouhodobých údajů o takových nových terapiích – u jakéhokoli druhu, natož u lidí.

Přesto je terapie kmenovými buňkami pro regeneraci kostí obrovským tématem zájmu vědců. V roce 2022 použil australský tým zvukové vlny k diferenciaci kmenových buněk na mezenchymální kmenové buňky (MSC) produkující kost, které je obvykle obtížné sklízet, protože se z velké části nacházejí v kostní dřeni. Vědci z Ósaky doufají, že v budoucnu budeme používat takové techniky, které využívají naše tělo k uzdravení nebo posílení našich kostí v jakémkoli věku.

„Tato jednoduchá a účinná metoda dokáže léčit i těžké zlomeniny a může urychlit hojení,“ Dr. Shinji Takahashi z OMU. „Očekává se, že tato technika se stane novou léčbou, která pomůže prodloužit zdravý život pacientů.“

Výzkum byl publikován v časopise Výzkum kostí a kloubů.

Zdroj: Osaka Metropolitan University