Кістка або хрящ: як жирні кислоти впливають на зрощення перелому

Дата публікації: 27.02.2020

Автори: Відкриті джерела

Ключові слова: стовбурові клітини, жирні кислоти, хрящ, остеогенез

У разі перелому кістки, жирні кислоти крові сигналізують стовбуровим клітинам про те, що вони мають перетворитися на кісткоутворювальні клітини. Якщо поруч немає кровоносних судин, стовбурові клітини в кінцевому підсумку утворюють хрящ. Виявлення того, що конкретні поживні речовини безпосередньо впливають на розвиток стовбурових клітин, відкриває нові можливості для досліджень. Біомедики з Лювенського Католицького університету (KU Leuven) і Гарвардського університету оприлюднили результати дослідження 26. 02. 2020 р. у журналі Nature.

Заживлення і зрощення переломів кісток відбувається під дією скелетних клітин-попередників. Це — стовбурові клітини, що можуть перетворюватися на будь-які типи клітин. Загоєння кістки відбувається одним із двох способів:

  • При невеликому переломі стовбурові клітини формуються в остеобласти.
  • При переломі великих розмірів — в клітини хрящової тканини, згодом хрящ замінюється кісткою.

Дотепер вчені не знали, як клітини-попередники «вирішують», чи перетворитися їм на кісткові або хрящові клітини.

«Наша гіпотеза полягала в тому, що вирішальну роль тут відіграє наявність кровоносних судин», — коментує провідний автор дослідження Нік ван Гастел (Nick van Gastel). Це нове дослідження підтвердило припущення команди:

  • Якщо кровоносні судини навколо перелому були заблоковані — утворювався хрящ.
  • Якщо ні — безпосередньо кісткова тканина.

Після доказу, що обструкція судинної інвазії протягом зрощення перелому кістки, сприяє хондрогенному, а не остеогенному диференціюванню клітин-попередників, команда вчених спробувала з’ясувати, який сигнал кровоносні судини посилають стовбуровим клітинам, щоб змусити останніх еволюціонувати в кісткову або хрящову клітину.

За поясненням керівника дослідження, професора Гирт Кармеліет (Geert Carmeliet) з відділу клінічної та експериментальної ендокринології Лювенського Католицького університету:

  • Попередні спостереження вже показали: в перетворенні стовбурових клітин важливу роль відіграють поживні речовини.
  • У поточному дослідженні науковці перевіряли, як наявність поживних речовин впливає на процес регенерації кістки після перелому.
  • Отримані результати свідчать: жирні кислоти крові викликають еволюціонування стовбурових клітин в остеобласти.
  • В разі відсутності жирних кислот, клітини-попередники активують ген SOX9, який грає важливу роль в розвитку скелету.

SOX9 діє як регулятор клітинного метаболізму. Він пригнічує окислення жирних кислот, і, таким чином, «адаптує» стовбурові клітини до функціонування «без судин». Хондробластам і хондроцитам не потрібні жирні кислоти, щоб вижити і сформувати хрящову тканину.

На думку професора Кармеліет, отримані результати корисні для дослідників в області регенеративної медицини, оскільки науці ще мало відомо про формування хряща. Також воно може допомогти зрозуміти патогенез таких захворювань як остеоартроз. Існують ознаки того, що у пацієнтів з ортопедичною патологією — брак гена SOX9,  що негативно впливає на суглоби.

Дослідження вперше показує: певні поживні речовини ініціюють дозрівання стовбурових клітин в певний тип клітин. Отримані дані — важливий крок вперед у вивченні стовбурових клітин. Натепер автори дослідження висловили сподівання, що в подальшому зможуть виявити вплив різних поживних речовин на різні типи клітин-попередників.

ДЖЕРЕЛО

Запитання до матеріалу

Максимальна кількість балів, яку Ви можете отримати:

Щоб дати відповіді на запитання до цього матеріалу та отримати бали,
будь ласка, зареєструйтеся або увійдіть як користувач.

Реєстрація
Ці дані знадобляться для входу та скидання паролю
Пароль має містити від 6 символів (літери або цифри)
Матеріали з розділу
Тільки 6% фактичних інфікувань COVID-19 в ...
Відбулося перше засідання робочої групи з ...
Що нового в дослідженнях щодо раку підшлун ...
Клітини-вбивці дають надію на універсальну ...
Націленість на ракове оточення для поперед ...
Вчені: сон понад 10 годин підвищує ризик п ...
Прорив: у Гонконгу розробляють надпотужний ...