Новый материал, заменяющий синовиальную жидкость
Инженеры из университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, надеются внедрить в практику новый материал на природной основе, который обеспечит длительное смазывание искусственных суставов и сможет стать заменой натуральной синовиальной жидкости. Кроме того, материал сможет использоваться для облегчения болей в суставах и применяться в других областях медицины. Например, позволит повысить комфорт при ношении контактных линз. Статья ученых опубликована в журнале «Nature Materials» (Природные материалы).
Основа материала - гиалуроновая кислота (ГК), которая существует в нашем организме в нескольких формах. Одна из форм ГК уменьшает воспаление и защищает клетки от метаболического повреждения. В организме ГК связан с определенным белком, помогающим прикреплять гиалуроновую кислоту к поверхностям. Исследование показало, что в поврежденных, в том числе стареющих коленных, плечевых, бедренных, локтевых и других суставах, белок уже не в состоянии удерживать гиалуроновую кислоту.
Популярным методом лечения болезней суставов являются инъекции ГК в болезненный сустав. Однако, если наблюдается отсутствие или дефицит белка, который помогает прикреплять ГК к поврежденной поверхности, такая терапия не обеспечивает длительного эффекта. Вводимая гиалуроновая кислота удаляется в результате природных процессов очистки организма.
Авторы работы нашли возможность удержать гиалуроновую кислоту на месте, используя ГК-связывающие пептиды (HABpeps). Ученые использовали эти ГК-пептиды, чтобы прикрепить гиалуроновую кислоту к естественным и искусственным поверхностям с помощью другой синтетической молекулы - полиэтиленгликоля.
В лаборатории был протестирован новый материал в культуре тканей, на суставах и слизистой глаз живых животных. Было обнаружено, что связанную кислоту нельзя легко смыть, при этом значительно снижается трение, когда ткани погружаются в емкость с ГК.
Тканевые поверхности, обработанные ГК-связывающей системой, имели более высокие смазывающие характеристики, и в естественных условиях ГК-связывающая система обеспечивала удерживание гиалуроновой кислоты в суставе или на поверхности глазных тканей, отмечают ученые.
ГК-связывающие пептиды удерживают ГК на месте в 12 раз дольше, чем при нанесении ГК без пептидов. Чтобы выяснить это, ученые протестировали ГК-связывающие пептиды, которые вводили в коленные суставы крыс. Исследование показало, что у крыс, которым вводили ГК вместе с пептидами, гиалуроновая кислота удерживалась на тканях в 12 раз дольше, чем у крыс, которым делали инъекции только ГК, без пептидов.
Команда специалистов предполагает, что использование ГК-пептидов может стать полезным дополнением при проведении внутрисуставных инъекции гиалуроновой кислоты, поскольку позволит лекарственному препарату оставаться в нужном месте дольше.
Пока материал еще не готов к использованию в организме человека. Однако ученые считают, что внедрение новинки в медицинскую практику не за горами. Авторы обращают внимание, что в данном случае на решение проблемы их вдохновила сама природа. И это еще раз подчеркивает важность изучения природных механизмов. В данном случае ученые имитировали естественные функции, которые теряются с использованием синтетических материалов.
Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
Также стоит почитать:
Загрузка...