Tarpslankstelinio disko (IVD) funkcija yra patraukli tyrimų sritis, ypač dėl sudėtingos sąveikos tarp dviejų atskirų jo sudedamųjų dalių: pulpos branduolio (NP) ir žiedinio fibroso (AF). NP būdingas minkštas, želatininis pobūdis, mažas standumas, maždaug 0, 3–5 kPa, ir yra užpildytas sferinėmis NP ląstelėmis, įterptomis į turtingą polisacharidinę ekstraląstelinę matricą (ECM). Priešingai, AF yra žymiai standesnis, maždaug 100 kPa, ir susideda iš pailgų AF ląstelių, išdėstytų organizuotuose pluoštiniuose sluoksniuose.

Senėjimas yra pagrindinis IVD degeneracijos rizikos veiksnys – būklė, kuri gali sukelti lėtinį skausmą ir, kai kuriais atvejais, nuolatinę negalią. Ši degeneracija kelia didelį iššūkį tiek pacientams, tiek sveikatos priežiūros paslaugų teikėjams, nes veiksmingiems terapiniams sprendimams trukdo tinkamų in vitro modelių, tiksliai atkartojančių natūralaus disko audinio struktūrą ir biologiją, nebuvimas.

Neseniai atliktame tyrime mokslininkai ištyrė naujovišką požiūrį į šį iššūkį, naudodami naujai sukurtą sustabdytą hidrogelio biospausdinimo sistemą, žinomą kaip SLAM, kad sukurtų IVD analogus. Tikslas buvo sukurti konstrukcijas, kurios integruotų struktūrines ir kompozicines ypatybes, primenančias vietinį IVD audinį.

Šio tyrimo rezultatai buvo daug žadantys. Biologiškai atspausdinti IVD analogai sėkmingai apibendrino pagrindinius natūralaus audinio struktūrinius komponentus. Jie turėjo centrinį, daug polisacharidų turintį NP, apsuptą organizuotų, suderintų kolageno skaidulų AF. Pažangūs metodai, tokie kaip ląstelių sekimas, aktinas ir matricos dažymas, parodė, kad įterptųjų NP ir AF ląstelių morfologijos ir fenotipai buvo panašūs į tuos, kurie stebimi in vivo, su pailgomis, išlygintomis AF ląstelėmis ir sferinėmis NP ląstelėmis, galinčiomis nusodinti hialurono rūgštį į aplinką. .

Kritinis tyrimo pastebėjimas buvo aiškiai apibrėžta ląstelių ir medžiagų sąsaja tarp NP ir AF regionų, taip pat atskirtos dviejų skirtingų ląstelių tipų zonos. Ši struktūrinė mimika yra būtina, nes ji atspindi labai reguliuojamą natūralios IVD organizaciją.

Šio reikšmingo tyrimo autoriai yra SR Moxon, Z McMurran, MJ Kibble, M Domingos, JE Gough ir SM Richardson, visi susiję su Mančesterio universitetu ir Henry Royce institutu. Jų bendras darbas atveria kelią būsimiems veiksmingų IVD degeneracijos gydymo tyrimams ir plėtrai, galinčių pakeisti gydymo galimybių kraštovaizdį asmenims, kenčiantiems nuo susijusių ligų.

Toliau tiriant biospausdinimo ir audinių inžinerijos galimybes, funkcinių IVD analogų sukūrimas galiausiai gali lemti proveržį regeneracinėje medicinoje, suteikiant vilties tiems, kuriuos paveikė disko degeneracija ir su ja susiję iššūkiai.