Tarpslankstelinių diskų degeneracija (IVDD) yra svarbi nugaros skausmo ir negalios priežastis, paveikianti milijonus žmonių visame pasaulyje. Naujausi tyrimai atskleidė svarbų pulpos branduolio (NP) ląstelių vaidmenį palaikant tarpslankstelinių diskų sveikatą ir funkciją. Šių diskų šerdyje esančios NP ląstelės yra unikaliai pritaikytos hipoksinei aplinkai, leidžiančios joms veiksmingai reguliuoti ekstraląstelinės matricos (ECM) metabolizmą. Neseniai atliktas tyrimas, kuriam vadovavo 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 iš Fudano universiteto Zhongshan ligoninės Ortopedinės chirurgijos skyriaus atskleidžia naujoviškas strategijas, skirtas kovoti su IVDD naudojant svertą. hipoksijos sukeliami veiksniai.
Tyrimas buvo sutelktas į deguonies lygio įtaką ECM metabolizmui. Autoriai nustatė, kad padidėjusi neovaskuliarizacija ir deguonies kiekis gali sukelti ECM degradaciją, dėl kurios atsiranda IVDD. Norėdami tai neutralizuoti, jie sukūrė deguonies kontroliuojamą strategiją, kuri apėmė lakazės įvedimą į injekcinį ir į ultragarsą reaguojantį želatinos / agarozės hidrogelį. Šis novatoriškas hidrogelis ne tik išeikvoja deguonį per lakazės sukeliamas reakcijas, bet ir sukuria hipoksinę mikroaplinką, kuri padidina hipoksijos sukeliamo faktoriaus-1α (HIF-1α) ekspresiją.
Tyrimas atskleidė, kad HIF-1α aktyvinimas žymiai padidina pagrindinių ECM komponentų, tokių kaip agrekanas ir kolagenas II, gamybą. Tuo pačiu metu jis slopina kenksmingų baltymų, įskaitant matricos metaloproteinazes (MMP13) ir A disintegriną bei metaloproteinazę su trombospondino motyvais (ADAMTS5), kiekį. Šis dvigubas veiksmas atkuria subtilią ECM metabolizmo pusiausvyrą, kuri yra labai svarbi siekiant užkirsti kelią IVDD progresavimui.
Be ECM sveikatos skatinimo, hidrogelis taip pat palengvina kamieninių ląstelių įdarbinimą į NP. Tai pasiekiama kontroliuojamu ATI2341 išsiskyrimu, kuris aktyvuoja CXC 4 tipo chemokino receptorių (CXCR4) kelią. Autoriai nustatė, kad ultragarso amplifikacija dar labiau padidina ATI2341 išsiskyrimą, skatindama NP kamieninių ląstelių migraciją ir galbūt padėdamas audinių taisymui ir regeneracijai.
Hipoksijos sukelto hidrogelio veiksmingumas buvo pagrįstas žiurkės pradūrimo sukelto IVDD modeliu. Po hidrogelio injekcijos į tarpslankstelinius diskus pastebimai sumažėjo medžiagų apykaitos disbalansas ir reikšmingai slopinamas IVDD progresavimas. Šios išvados pabrėžia šios naujoviškos gydymo strategijos potencialą ne tik sprendžiant IVDD simptomus, bet ir nukreipiant pagrindines jo priežastis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad tyrimas yra daug žadantis IVDD gydymo būdas, naudojant hipoksijos sukeliamą hidrogelį, kuris reaguoja į ultragarso šiluminius dirgiklius. Šis metodas ne tik atkuria ECM metabolizmą, bet ir pagerina kamieninių ląstelių pritraukimą, atverdamas kelią veiksmingesnei terapijai pacientams, kenčiantiems nuo tarpslankstelinio disko degeneracijos. Bendros autorių pastangos atspindi didelę pažangą ortopedinės chirurgijos ir regeneracinės medicinos srityje, galinčią pakeisti IVDD valdymo kraštovaizdį.
