ГоловнаНовини Здоров'яЧому травми коліна часто не заживають?

Чому травми коліна часто не заживають?

В науковому журналі Science була опублікована стаття, яка пояснює, чому травми колінного суглоба не загоюються, іноді протягом усього життя пацієнта. За подробицями ізотопного аналізу хрящової тканини ласкаво просимо до нас на вогник.

Біль в коліні

Преамбула

Ізотопний метод аналізу став широко відомий після відкриття, так званого, радіовуглецевого методу датування викопних останків. Як ясно з назви, даний метод має справу з ізотопним складом матеріалів та будь-яких інших субстанцій. Іншими словами, метод показує розходження в концентрації між основним домінантним ізотопом даного атома і його «аналогами»: для вуглецю основний – 12 С, а13 С та С 14 – «аналоги», для кисню основний – 16 O, а 15 O, 17 O, 18 O – «аналоги».

Кожен елемент має свій ізотопний ряд, в тому числі і відносно довго живучих ізотопів, концентрація яких може бути виміряна і спожита з якою–небудь корисною метою.

Дослідження

Різноманітність ізотопів у природі

Фабула

Якщо ви, дорогі мої читачі, серйозно впали на гірськолижному схилі або посковзнулися на льоду, то, швидше за все, ви будете сподіватися зламати що–небудь (руку або ногу, наприклад), ніж зашкодити колінний суглоб, особливо меніск або зв’язки. На відміну від кісток, які відносно швидко відновлюються, хрящова тканина, згідно з новим дослідженням, ніколи не відновиться після певного віку (можливо, за рідкісним винятком). Як не дивно, але ядерні вибухи 60–річної давності допомогли даному дослідженню з’явитися на світло.

Коротко про медичну термінологію:

Як показує біглий аналіз Wiki, і меніск ( meniscus ) і зв’язки ( ligament ) по суті є різновидами хрящової тканини ( cartilage ), хоча в оригінальній статті згадується «хрящ в колінному суглобі» ( knee cartilage ) з фотографією розрізаного суглоба мається на увазі тертьові поверхні оного (та хрящова тканина, яка покриває саму кістку). Однак, по всій видимості, дані дослідження можна поширити і на іншу хрящову тканину.

UPD: Запитала у медика, сказала, що таки хрящ і зв’язки різні. Тому описане у статті слід відносити виключно до хрящової тканини.

Склад коліна

«Хірурги, які практикують заміну частин колінного суглоба, не повинні боятися [нашого дослідження]», – говорить співавтор дослідження і ревматолог Майкл Кьер (Michael Kjær) з Університету Копенгагена. «Вони ще знайдуть собі роботу протягом деякого часу.»

Спортсмени-екстремали, так і просто звичайні люди, які пошкодили колінний суглоб, можуть підтвердити, травми коліна часто не заживають дуже тривалий час і їм доводиться жити з хворобливими відчуттями і обмежувати себе всю решту життя. Але так як всередині живого організму дуже складно проконтролювати оборот хрящових тканин, то вчені і медики до кінця не були впевнені, як насправді відбувається процес загоєння.

Щоб це з’ясувати Майкл К’єр разом зі своїми колегами використовував радіоізотопний метод, щоб дізнатися вік молекул по вимірюванню концентрації 14 С в тканинах. Кількість вуглецю 14 С різко зросла в атмосфері з початком ядерної ери і активних ядерних випробувань в 1950–х роках. Однак у зв’язку із забороною на наземні ядерні вибухи, його кількість в атмосфері швидко знизилася після 1963 року.

Звичайно, частина цього вуглецю потрапила в людські організми разом з їжею і повітрям. Якщо молекула «стара» і не замінювалася природним чином протягом життя людини, то вміст ізотопу 14с буде відповідати тому атмосферному рівню, коли він був дитиною або підлітком. Тобто у 60-70–річних пацієнтів повинен спостерігатися підвищений рівень ізотопу в тканинах. І навпаки, якщо хрящова тканина відновлюється, то для побудови нових молекул використовується нова «сировина», збіднена по відношенню до ізотопу 14 С, тобто його концентрація буде близька до нинішнього атмосферного рівня.

Отже, озброївшись даним методом, вчені вивчили рівень ізотопу 14с з хрящового матеріалу, взятого з колінного суглоба 22 пацієнтів, які народилися до 2000 року і перенесли операцію по заміні хрящових тканин за медичними показаннями. Перевірялися як місця з високим рівнем навантаження (у центрі суглоба), так і з малим (по краях).

Виявилося, що у пацієнтів у віці від 8 до 13 років рівень ізотопу 14с в колагені(основному пластичному компоненті хрящової тканини, хоча в роботі перевіряли і інші органічні молекули з аналогічними результатами) виявився близький до атмосферного рівня. У одного пацієнта, який народився до ядерної ери в 1935 році, колаген практично не містив даного ізотопу. Навпаки, у декількох пацієнтів, які народилися в 1950–х роках, рівень 14 С в тканинах виявився сильно підвищений, підтвердивши початкову гіпотезу.

Цей прямий метод вимірювання обороту колагену в хрящовій тканині (на жаль, інвазивний) йде в розріз з деякими попередніми дослідженнями, які використовували непрямі методи спостереження. Навіть у тих областях суглоба, які знаходяться під великим навантаженням, організм дорослих не здатний регенерувати колаген aka хрящову тканину.

Вчені також пробували різні методи стимуляції росту хрящової тканини, в тому числі і ін’єкції стовбурових клітин. Однак, як виявилося, вони не мають якогось значного ефекту на відновлення хрящів. Виходить, що відкриття фактично ставить хрест на цілій галузі медицини, яка використовувала дані методи для «самовідновлення» тканин колінного суглоба.

Дослідження в черговий раз підкреслює важливість захисту колінного суглоба і зв’язок в ньому від екстремальних навантажень і пошкоджень. З цим висновком погоджується і біолог Річард Лоесер (Richard Loeser) з Університету Північної Кароліни: «Ви повинні піклуватися про свої суглоби, поки Ви молоді. Після того, як у Вас вже пошкоджений меніск або зв’язки [пізно пити Боржомі] так як вони самі себе не відновлять».

Джерело: sethealth