ПРИШЛИТЕ СВОЮ НОВОСТЬ!
Лента новостей
Выбрать категорию:
23 января
22 января
21 января
20 января
19 января
18 января
17 января
16 января
15 января
14 января
13 января
12 января
11 января
10 января
09 января
08 января
07 января
06 января
05 января
04 января
03 января
02 января
01 января
31 декабря
30 декабря
29 декабря
28 декабря
27 декабря
26 декабря
25 декабря
24 декабря
23 декабря
22 декабря
21 декабря
20 декабря
19 декабря
17:22
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ДОБРА
18 декабря
17 декабря
16 декабря
15 декабря
14 декабря
13 декабря
ГОЛОСОВАНИЕ
Нужна ли астрономия в качестве школьного предмета?

Мир: Простой полимер повысил эффективность восстановления кости в сотни раз

30 августа, 17:01

 

Британским и американским ученым удалось значительно улучшить восстановление костей под действием факторов роста с помощью простого синтетического полимера. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Ростовые факторы, такие как костный морфогенетический белок 2 типа (BMP-2), в течение нескольких лет применяются хирургами для ускорения срастания костей после травм или операций. Для этого в место костного дефекта помещают коллагеновую губку, содержащую в одном миллилитре объема 1,5 миллиграмма рекомбинантного ВМР-2. Меньшие дозы малоэффективны, поскольку белок плохо связывается с «неподготовленным» глобулярным фибронектином (одним из ключевых компонентов внеклеточного матрикса, который под действием факторов роста связывается с интегринами на поверхности клеток и обеспечивает структурную целостность ткани). Однако в столь высокой дозировке ВМР-2 часто приводит к развитию серьезных неврологических, дыхательных и воспалительных побочных эффектов, что ограничивает их применение.

Сотрудники Университета Глазго и Технологического института Джорджии в ходе предыдущих работ показали, что in vitroна поверхности, покрытой полиэтилакрилатом (РЕА) фибронектин самособирается в фибриллярную форму. Такая форма оптимальна для взаимодействия с ростовыми факторами и интегринами в процессе восстановления костной ткани, поскольку открывает участки связывания фибронектина с ними. При этом самосборка происходит приблизительно за минуту при концентрации РЕА менее 10 микрограммов на миллилитр. Как именно она происходит на химическом уровне, в работе не указано.

В ходе описываемого эксперимента ученые абсорбировали BMP-2 в концентрации 25 нанограммов на миллилитр на покрытой фибронектином поверхности из РЕА. Они убедились, что в подобных условиях ростовый фактор хорошо связывается с активными участками фибронектина. При помещении на такую поверхность человеческие мезенхимальные стволовые клетки быстрее дифференцировались в остеобласты (клетки, продуцирующие костную ткань) и вырабатывали больше сигнальных молекул, чем в отсутствие BMP-2 или при его действии в растворимой форме, не связанной с фибронектином.

На следующей стадии работы ученые восстанавливали незаживающие дефекты кости у мышей с помощью цилиндрических полимерных вкладок, покрытых РЕА и фибронектином с BMP-2 или без него. Выяснилось, что лишь в присутствии предварительно абсорбированного на фибронектине фактора роста костный дефект закрылся за восемь недель. При этом образовавшаяся костная ткань имела правильную микроскопическую структуру и костный мозг, а в отсутствие BMP-2, скорее, напоминала рубец. Таких же результатов удалось добиться с помощью полиэтиленгликолевого гидрогеля с BMP-2, который содержал более чем 100-кратную концентрацию этого фактора роста. Применение РЕА позволило снизить дозу BMP-2 в 300 раз по сравнению с той, что применяется современными хирургами.

«Разработанная методика дает возможность применять факторы роста более эффективно и по доступной цене. Покрывая такие материалы как протезы шейки бедра, костные фрагменты для пересадки и позвоночные металлоконструкции тонким слоем полимера, мы можем вызывать прицельное восстановление костной ткани там, где оно необходимо», — пояснил один из авторов работы Мануэль Салмерон-Санчес (Manuel Salmeron-Sanchez). Он добавил, что ожидает начала клинических испытаний метода в течение следующих пяти лет.

Ростовые факторы — это биологически активные молекулы (как правило, белки или стероиды), которые вызывают дифференцировку и пролиферацию клеток в процессах роста и восстановления тканей. В течение последних десятилетий они все шире применяются в клинической практике. Показания к их применению включают нарушения кроветворения, лейкозы, пересадку костного мозга, состояния после травм и операций, а также сердечно-сосудистые заболевания. Повышение эффективности факторов роста и уменьшение их побочных эффектов могут в будущем значительно расширить этот список.

Полиэтилакрилат — распространенный полимер, который применяется для изготовления искусственных тканей, покрытий, красок и клеев.

 

Автор: Олег Лищук (Интернет-издание N+1)

Фото: Интернет-ресурс

#мымир #мир #молодежь 

#инициатива #развитие #СМИ 

#МИАМИР #молодежныеСМИ #позитив

#добро