Tarpslankstelinio disko degeneracija (IVDD) yra paplitusi būklė, kuri labai paveikia daugelio žmonių gyvenimo kokybę. Šios būklės pagrindas yra pulpos branduolio (NP) ląstelės, esančios tarpslankstelinių diskų šerdyje. Šios ląstelės prisitaikė prie mažai deguonies turinčios (hipoksinės) aplinkos ir vaidina lemiamą vaidmenį palaikant tarpląstelinės matricos (ECM) metabolizmo pusiausvyrą. Tačiau padidėjus neovaskuliarizacijai ir deguonies kiekiui, šioms ląstelėms kyla grėsmė, sukelianti ECM degradaciją ir IVDD progresavimą.
Naujausi tyrimai ištyrė novatoriškus metodus, kaip išspręsti šią problemą, daugiausia dėmesio skiriant naujai deguonies kontroliuojamai strategijai. Tyrime pristatomas injekcinis ir į ultragarsą reaguojantis hidrogelis, sudarytas iš želatinos ir agarozės, kuriame yra lakazės. Šis fermentas tarpininkauja reakcijoms, kurios efektyviai mažina deguonies kiekį, taip sukurdamos hipoksinę mikroaplinką, palankią NP ląstelių sveikatai.
Šiame kontekste negalima pervertinti hipoksijos sukeliamo faktoriaus-1α (HIF-1α) reikšmės. Sumažėjus deguonies lygiui, HIF-1α ekspresija sureguliuojama, todėl sustiprėja pagrindinių ECM komponentų, tokių kaip agrekanas ir kolagenas II, sintezė. Tuo pačiu metu šis mechanizmas slopina matricos metaloproteinazių (MMP13) ir A disintegrino bei metaloproteinazės su trombospondino motyvais (ADAMTS5) lygį, taip atkurdamas ECM metabolizmo pusiausvyrą.
Be to, hidrogelis atlieka dvejopą paskirtį, nes palengvina kamieninių ląstelių įdarbinimą į NP regioną kontroliuojamu ATI2341 išsiskyrimu. Šis junginys aktyvuoja 4 tipo CXC chemokino receptorius (CXCR4), padidindamas NP kamieninių ląstelių migraciją, ypač kai naudojamas ultragarsas, siekiant sustiprinti ATI2341 išsiskyrimą.
Šio naujoviško hidrogelio veiksmingumas kovojant su medžiagų apykaitos disbalansu ir slopinant IVDD progresavimą buvo įrodytas žiurkės pradūrimo sukelto IVDD modelyje. Suleidę hidrogelio į pažeistus diskus, mokslininkai pastebėjo reikšmingą bendros tarpslankstelinių diskų būklės pagerėjimą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad šis hipoksijos sukeltas hidrogelis, reaguojantis į ultragarso šiluminius dirgiklius, yra daug žadantis pažanga gydant IVDD. Tyrime, kurį atliko Fudano universiteto Zhongshan ligoninės Ortopedinės chirurgijos skyriaus komanda, dalyvavo žymūs autoriai: Jia-Jie Lu, Qi-Chen Zhang, Guang-Cheng Yuan, Tai-Wei Zhang, Yu-Kai Huang. , Tao Wu, Di-Han Su, Jian Dong, Li-Bo Jiang ir Xi-Lei Li. Jų darbas atveria naujus gydymo metodus, kuriais siekiama išsaugoti tarpslankstelinių diskų sveikatą ir pagerinti pacientų rezultatus degeneracijos akivaizdoje.
