Жировую ткань можно использовать для восстановления костей: учёные успешно применяют жировые клетки для восстановления компрессионных переломов позвоночника. Это может изменить подход к лечению переломов и повысить прочность костей при таких заболеваниях, как остеопороз.
Исследователи из Университета Осаки (OMU) использовали стволовые клетки, полученные из жировой ткани (АДСК), и частично развили их до костных клеток. Затем эти предифференцированные клетки были собраны в сферические кластеры, известные как сфероиды, которые, как обнаружили учёные, способствуют восстановлению и регенерации тканей.
Затем сфероидальные стволовые клетки костного мозга (АСК) смешивали с β-трикальцийфосфатом – биосовместимым соединением, обычно используемым в костных трансплантатах и дентальных имплантатах, – и доставляли к внутренней цели, которой в данном случае были позвонки L4 и L5 крыс с переломами позвоночника, вызванными остеопорозом. Через четыре и восемь недель проводились микрокомпьютерная томография, гистологическое и биомеханическое исследование для оценки регенерации костной ткани и заживления травм.
«Группа остеогенных сфероидов продемонстрировала значительно более высокую костную массу, показатель сращения и механическую прочность, чем контрольная группа», — отметили исследователи. «Гистологический анализ выявил усиленное образование новой костной ткани и интеграцию β-трикальцийфосфата».
«Кроме того, было подтверждено выживание стволовых клеток жировой ткани в месте восстановления», — продолжили они. «Эти результаты указывают на то, что стволовые клетки жировой ткани участвуют как в паракринном, так и в прямом остеогенезе».
По сути, новая кость исправила травму, и прочность костей у крыс, прошедших лечение, значительно повысилась по сравнению с контрольной группой. Более того, это было не поверхностное улучшение: гены, отвечающие за формирование и регенерацию костей, также были активированы.
«Это исследование выявило потенциал сфероидов костной дифференцировки с использованием стволовых клеток костного мозга для разработки новых методов лечения переломов позвоночника», — сказал Юта Савада, исследователь из Высшей школы медицины Университета Оман. «Поскольку клетки получены из жировой ткани, нагрузка на организм минимальна, что гарантирует безопасность пациента».
Исследователи начали это исследование, сосредоточившись на стареющем населении Японии, демографической группе, которая во всем мире подвержена повышенному риску хрупкости костей и переломов. Возрастные переломы позвоночника, известные как остеопоротические переломы позвонков, распространены и приводят к серьезному снижению качества жизни. Однако сбор стволовых клеток позвоночника (ADSC) даже в пожилом возрасте относительно прост, а лечение гораздо менее инвазивно, чем традиционная хирургия переломов.
Тем не менее, исследование имеет некоторые ограничения, в том числе то, что дефекты позвонков у крыс были намеренно созданы, поэтому не стоит воспроизводить человеческий перелом, и что животные четвероногие, поэтому нагрузка на позвоночник отличается от той, которую испытываем мы, двуногие. И, конечно же, данных о долгосрочных исследованиях таких новых методов лечения мало – у любых видов, не говоря уже о людях.
Тем не менее, терапия стволовыми клетками для регенерации костей остаётся огромной темой для учёных. В 2022 году австралийская группа использовала звуковые волны для дифференциации стволовых клеток в мезенхимальные стволовые клетки (МСК), продуцирующие костную ткань. Их обычно сложно получить, поскольку они в основном находятся в костном мозге. Исследователи из Осаки надеются, что в будущем мы будем использовать подобные методы, которые будут использовать наше тело для восстановления или укрепления костей в любом возрасте.
«Этот простой и эффективный метод позволяет лечить даже сложные переломы и ускоряет заживление», — говорит доктор Синдзи Такахаси из Университета Омана. «Ожидается, что эта методика станет новым методом лечения, который поможет продлить здоровую жизнь пациентов».
Исследование опубликовано в журнале Bone & Joint Research .
