Cilmes šūnu terapija zirgu Flexor Tendon ievainojumiem

2024 Autors: Carol Cain | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 17:19

SDFT ievainojumi zirgiem un reģeneratīvā medicīna

Virszemes digitālās līkumainās cīpslas (SDFT) traumas ir ievērojama zobu atlētikas un atlētisma rašanās cēlonis zirgu atlētikas industrijā, kurā aprakstīta izplatība 8 līdz 43% tīrasiņu sacīkšu zirgiem (Dowling, 2000). Tas ir saistīts ar šo traumu lielo izplatību, pagarināto atveseļošanās periodu un augstu atkārtošanās ātrumu. SDFT traumas ir lēnas dziedināšanas, 20-60% ievainoto rases zirgu atgriežas pie pilnas sporta spējas, bet līdz pat 80% ievainoto sacīkšu zirgu atgriežas savainošanā (Dowling, 2000). Šī tendence dziedēt lēni un mehāniski mazāka ekstracelulārā matrica, visticamāk, ir saistīta ar to, ka cīpslas ir minimāli vaskularizētas, uzrāda šūnas ar samazinātu mitotisku iedarbību, un audos ir dažas iepriekšējās šūnas. Nesenie pētījumi par mezenhīmajām cilmes šūnām (MSC) ir bijuši saistīti ar reģeneratīvās medicīnas izmantošanas iespējamo attīstību kā iespējamu jaunu SDFT traumu ārstēšanu.

Tendona struktūra zirgā

Tendoni galvenokārt sastāv no ūdens (~ 70%); atlikušie 30% satur kolagēnu un kolagēnu nesaturošu matricu. Normālos flexor cīpslu veidos I tipa kolagēns ir visizplatītākais. Pastāv arī II, III, IV un V tipi, lai gan mazākā daudzumā vairāk konkrētās vietās cīpslās. II tips var atrasties kaulu ieliktnēs un vietās, kur cīpslas maina virzienus, lai segtu kaulu projekciju, un tā ir paredzēta izturībai pret saspiešanu un spriegumu. III, IV un V tipi atrodami tikai pagraba membrānās un endotendonā. Kolagēna molekulas tiek sakārtotas mikrofibrilos, subfibrilos un fibrilos, un tās tiek iedalītas fascikās, kas ir brīvi sadalītas ar endotenona septu, un atlikušo matricu veido tenocīti un glikoproteīni. I, II un III šūnu tipi ir atzīti zirgu cīpslu fascikās. Šo šūnu sadalījums atšķiras no vecuma, un tas var būt saistīts ar ekstracelulāro matricas sintēzi. Vairākos glikozaminoglikānos ir konstatēts normāls SDFT, tostarp hondroitinsulfāts, keratāna sulfāts, dermatāna sulfāts, heparīns, heparīnsulfāts un hialuronskābe. Proteoglikāndekorīns, fibromodulīns un biglikāns parādās visā SDFT un ietekmē tenocītu funkcijas, kolagēna fibrillogenēzi un šķiedru izmēru izkārtojumu; tas ietekmē cīpslas stiprumu. Proteoglikāniem potenciāli var būt nozīme augšanas faktoru iespaidā kolagēna matricā.

Tendoni galvenokārt sastāv no ūdens (~ 70%); atlikušie 30% satur kolagēnu un kolagēnu nesaturošu matricu.

Bieži zirgu traumas

Dabā sastopamās cīpslas traumas tiek raksturotas kā „fibrilārā stiepšanās, slīdēšana un asarošana, kam seko fibrilolīze”, kas ir saistīta ar “fermentu atbrīvošanu no bojātiem fibroblastiem un iekaisuma šūnām” (Dowling, 2000). Sākas dziedināšanas process, kam seko iekaisuma, proliferācijas, remodulācijas un nogatavināšanas fāzes. III tipa kolagēns ir pirmais, kas tiek integrēts traumas vietā, veidojot saskarnes ar interfibrillāriem savienojumiem, kas nodrošina agrīnu izturību un stabilitāti traumas vietā. Pēc tam drīz attīstās IV un V tipa kolagēna daudzums. Pēc šīm akūtām fāzēm visizteiktākā ir I tipa kolagēna šķiedras, un brīvi I tipa un III tipa kolagēna fibrīļi parādās nedaudz mazākos daudzumos līdz aptuveni 6 mēnešiem pēc traumas. Pēc tam atkal dominē I tipa kolagēna fibrīli, kas liecina par dziedināšanas audu nepārtrauktu atjaunošanos un normalizāciju. Nenovēršami augsts III tipa kolagēna līmenis un jebkuras taisnas līnijas montāža var būt līdz četrpadsmit mēnešiem pēc traumas. Šķiet, ka šķiedru rētu audos ir mazs matricas izkārtojums un sastāvs, kam ir vēl sliktāka biomehānika, salīdzinot ar vidējo cīpslas audu, un samazināts sadzīšanas ātrums ir iemesls paaugstinātajam SDFT bojājuma ātrumam. Lai iegūtu plašāku informāciju par zirgu cīpslām un parastajām cīpslu traumām (izņemot negodīgus ievainojumus), es iesaku atsaukties uz

Pašreizējās terapijas iespējas zirgu medicīnā

SDFT traumu ārstēšanai ir vairākas pašlaik pieņemtas iespējas. Šīs terapijas iespējas var iedalīt fiziskās, farmakoloģiskās, ķirurģiskās terapijās. Fizikālās terapijas pastāv apledojuma, aukstās hidroterapijas, spiediena pārsēju un stendu atpūtas formās, un tās ir uzskatāmas par stūrakmeni SDFT traumu ārstēšanas sākumposmos, lai samazinātu iekaisumu un samazinātu turpmāku bojājumu iespējas. Fizikālās terapijas bieži lieto kopā ar zāļu terapiju. Zāļu terapijas shēmas parasti ietver pretiekaisuma līdzekļus, nātrija hialuronātu, polisulfātus saturošus glikozaminoglikānus un beta-aminoproprionitrila fumarātu. Korektīvās ķirurģiskās opcijas pašlaik ietver piederumu saitējuma desmotomiju, perkutānu cīpslu sadalīšanu, sintētisko cīpslu implantus un pretretritāciju. Citas mazāk pētītas terapijas iespējas ietver terapeitisku zemas intensitātes ultraskaņu, zemas frekvences infrasarkano lāzera terapiju un elektromagnētiskā lauka terapiju. Šādu ārstēšanas rezultāti ir mainījušies, jo ir bijuši minimāli pierādāmi dati, ka jebkurai no iepriekš minētajām terapijas iespējām pastāvīgi ir ticami vai ilgstoši ieguvumi. Tas, iespējams, daļēji skaidrojams ar plašajām terapijas metožu atšķirībām un veterinārārstu un īpašnieku vēlmēm.

Fizikālās terapijas pastāv apledojuma, aukstās hidroterapijas, spiediena pārsēju un stendu atpūtas formās, un tās ir uzskatāmas par stūrakmeni SDFT traumu ārstēšanas sākumposmos, lai samazinātu iekaisumu un samazinātu turpmāku bojājumu iespējas.

Mezenkimāla cilmes šūnu (MSC) terapija zirgu medicīnā

Mezenkimālās cilmes šūnas ir hematopoētiskas multiponentu cilmes šūnas, kas ir nozīmīgas ortopēdisko traumu ārstēšanai zirgiem. Cilmes šūnas tiek klasificētas kā embriju vai pieaugušo šūnas, atkarībā no donora attīstības līmeņa. Šajā pētījumā galvenā uzmanība tiks pievērsta pieaugušo šūnām. Pieaugušo cilmes šūnas ir parasti dzīvojošu šūnu populācija, kas atrodama katrā audu tipā, un palīdz nodrošināt pareizu orgānu formu regulāros šūnu apgrozības procesos. Šīm cilmes šūnām ir arī nepieciešamība pēc nepieciešamības diferencēt citus šūnu veidus no dažādiem audu izcelsmes veidiem, ko sauc par šūnu plastiskumu. MSC izmantošana audu reģenerācijai vispirms tika veicināta, pamatojoties uz šo šūnu plastiskuma ideju; bojātie audi tiktu tieši stimulēti ar MSC injekciju palīdzību, šūnas aizpildītu traumas vietu, diferencētu attiecīgo audu šūnu tipu un sāktu reģenerāciju. Vēlāk tika konstatēts, ka šīs šūnas arī stimulēs reģenerāciju netieši, radot bioaktīvus trofiskos un imūnmodulāros faktorus.

Taukaudi un kaulu smadzenes ir divi visizplatītākie zirgu dzimtas medikamentu avoti, kas tiek izmantoti zirgiem, lai gan populāri kļūst tādi avoti kā perifēra asins un nabassaites asinis, jo tie ir mazāk invazīvi. Salīdzinot ar cilvēku MSC, dzīvnieku izcelsmes MSC šobrīd nav pieejami standartizācijas standarti. Tāpēc dažādi uzņēmumi izmanto dažādas metodes, lai raksturotu dzīvnieku MSC, tāpēc ir grūti salīdzināt zirgu MSC terapiju rezultātus un klīniskos rezultātus.Kaut arī dzīvniekus MSC var klasificēt pēc to spējas pievienoties plastmasai un diferencēt, to virsmas antigēna ekspresija joprojām nav viegli identificējama. Šī ierobežotā specifisko antivielu pieejamība veterinārajā medicīnā ierobežo MSC īstas imunofenotipizēšanas iespējas.

Rezultāti no pašreizējiem MSC pētījumiem

2003. gadā pirmo reizi tika definēta MSC izmantošana zirgu cīpslu traumu ārstēšanai, publicējot tikai piecus pētījuma rakstus (Van de Walle, 2016). Pēc šī notikuma ir palielinājies MSC lietojums zirgu reģeneratīvajā medicīnā, un tagad ar šo metodi tiek ārstēti tūkstošiem zirgu dzimtas dzīvnieku. Tomēr zirgu MSC terapijas efektivitāte joprojām ir neskaidra, jo ne vienmēr tiek izmantotas piemērotas kontroles grupas, un bieži vien kopā ar cilmes šūnām bieži izmanto citus bioloģiskos faktorus. Tomēr iepriekšējie pētījumi ir pierādījuši pozitīvu saikni starp mezenhīma cilmes šūnu terapiju un veselīgu cīpslu atjaunošanos SDFT traumās, no kurām dažas pierāda samazinātu re-traumas ātrumu (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).

Īpaši 2013. gada pētījumā tika izmantotas līdzīgas metodes, kā šis pētījums. Šajā iepriekšējā pētījumā bojājumi tika ierosināti, izmantojot kolagenāzes gela injekciju astoņu jaukto šķirņu zirgu SDFT metacarpālajā reģionā. Zirgi ārstēšanas grupā tika ārstēti ar starpšūnu mezenhīma cilmes šūnu injekciju, kas iegūta no taukaudiem, kas suspendēti trombocītu koncentrātā. Pēc sešpadsmit ārstēšanas nedēļām tika veiktas biopsijas histopatoloģiskām, imūnhistoķīmiskām un gēnu ekspresijas analīzēm. Šī pētījuma rezultāti parādīja, ka mezenhīma cilmes šūnu un trombocītu koncentrāta izmantošana novērsa cīpslu bojājumu progresēšanu, izraisīja labāku šūnu izkārtojumu un mazināja iekaisumu, salīdzinot ar kontroles grupu. (Badial, 2013)

2014. gada pētījumā par deviņiem zirgiem ar jau esošiem SDFT ievainojumiem tika konstatēti pierādījumi par reparatīviem audu procesiem pēc ārstēšanas pēc tam, kad kā ārstēšanas metode tika izmantotas taukaudu izcelsmes mezenhimālās cilmes šūnas (Guercio, 2014). Divus gadus ilgā pētījumā, kurā tika aplūkoti 141 klienta īpašumā esoši sacīkšu zirgi ar jau esošiem ievainojumiem, tika izmantotas cilmes šūnas, kas iegūtas no kaulu smadzenēm, nevis no taukaudiem iegūtajām šūnām, bet novēroja nevēlamas ārstēšanas sekas; tomēr tika novērots ievērojams re-traumu skaita samazinājums sacīkšu zirgiem (Godwin, 2012).

Lai gan šie iepriekšējie pētījumi ir mēģinājuši novērot saikni starp SDFT traumām un mezenhīmajām cilmes šūnām, šajā pētījumā ir daudzi neskaidri faktori un daudzas acīmredzamas nepilnības. Daži pētījumi neizmantoja pietiekami daudz priekšmetu, lai sniegtu pārliecinošus pierādījumus, citi izmantoja plašu šķirņu, vecumu, dzimumu un sporta disciplīnu klāstu. Citi izmanto dažādas cilmes šūnas un ārstēšanas intervālus. Iespējams, lielākais traucējošais faktors ir tas, ka lielākā daļa no šiem pētījumiem izmantoja zirgus ar jau pastāvošiem ievainojumiem, radot lielas traumas lieluma, smaguma, ilguma utt. Atšķirības, un neizdevās noteikt, vai šiem faktoriem bija saistība ar rezultātiem. Izmantojot lielāku vecuma, dzimuma, šķirnes un disciplīnu ierobežotu zirgu grupu, iepriekš noteiktu cilmes šūnu skaitu, īpašu traumu, ārstēšanas plānu un ārstēšanas intervālu, kā arī cenšoties noteikt attiecības starp šiem faktoriem un rezultātiem jauniem pētījumiem jācenšas samazināt traucējošos faktorus un iegūt pārliecinošākus pierādījumus. Šajā laikā ir nepieciešami papildu pētījumi, lai izpētītu cilmes šūnu terapijas ietekmi uz zirgiem.

SDFT traumas un MSC viktorīna

apskatīt viktorīnas statistiku

Atsauces

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Zirgu tendonīta terapija, izmantojot mezenhimālas cilmes šūnas un trombocītu koncentrātus: randomizēts kontrolēts pētījums. Cilmes šūnu pētniecība un terapija, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Autologu kultivētu kaulu smadzeņu mezenhīma cilmes šūnu un kaulu smadzeņu mononuklēto šūnu histoloģiskā un imūnhistoķīmiskā analīze kolagenāzes izraisītā zirgu virspusējā digitālā flexora cīpslas tendinītā. Veterinārā medicīna International, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B. A., Dart, A. J., Hodgson, D. R. un Smith, R. K. W. (2000), virspusēja digitālā flexora tendonīts zirgā. Zirgu veterinārais Vēstnesis32: 369–378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E. E., Young, N. J., Dudhia, J., Beamish, I. C. un Smith, R. K. W. (2012). Kaulu smadzeņu izcelsmes mezenhīma cilmes šūnu implantācija liecina par labāku iznākumu zirgiem ar virspusējas digitālās līkumu cīpslas bojājumiem. Zirgu veterinārais Vēstnesis, 44 (1): 25–32. doi: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Mezenkimālas cilmes šūnas, kas iegūtas no zemādas taukiem un trombocītu bagātīgas plazmas, ko izmanto sporta zirgiem ar virspusējas digitālās līkumainās cīpslas slāpīgumu. Zirgu veterinārijas žurnāls, 35(1), 19-26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smits, R. (2007). Cilmes šūnas veterinārajā medicīnā - mēģinājumi atjaunot zirgu cīpslu pēc traumas. Biotehnoloģijas tendences, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Mezenhīma cilmes šūnu terapija. Zirgu klīniskā imunoloģija (1^st ed.) John Wiley & Sons, Inc. Saturs iegūts no https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484