Cartilajul din articulațiile umane se poate repara printr-un proces similar cu cel folosit de reptile precum salamandre sau pește zebra, pentru regenerarea membrelor. Asta au descoperit cercetătorii de la Duke Health, în ciuda faptului că până acum, specialiștii au arătat că aceste cartilaje nu se pot regenera.
Ceretătorii au publicat online în 9 octombrie în revista Science Advances, un articol în care arată cum au identificat un mecanism de reparare a cartilajelor care pare să fie mai robust în articulațiile gleznei și mai puțin în șolduri. Constatarea ar putea duce la tratamente pentru artroză, cea mai frecventă afecțiune articulară din lume.
„Credem că o înțelegere a acestei capacități de regenerare «asemănătoare cu salamandra» la oameni și componentele importante care lipsesc ale acestui circuit de reglementare ar putea oferi fundamentul unor noi abordări pentru repararea țesuturilor articulare și eventual a membrelor umane întregi”, a declarat autorul principal Virginia Byers Kraus, doctor, profesor în departamentele de medicină, patologie și chirurgie ortopedică la Duke.
Vârsta proteinelor, elementară în regenerare
Kraus și colegii săi, inclusiv autorul principal Ming-Feng Hsueh, doctor în medicină, au conceput o modalitate de a determina vârsta proteinelor, folosind ceasuri moleculare interne, integrate în aminoacizi, care transformă o formă în alta cu o regularitate previzibilă.
Proteinele nou create în țesut au puține sau deloc conversii de aminoacizi; proteinele mai vechi au multe. Înțelegerea acestui proces le-a permis cercetătorilor să folosească spectrometria de masă sensibilă pentru a identifica atunci vârsta proteinelor cheie din cartilajul uman, inclusiv colageni.
Ei au descoperit că vârsta cartilajului depindea în mare măsură de locul în care seafla în corp. Cartilajul la glezne este „tânăr”, cel de la gennunchi are „vârsta mijlocie” , iar cel de la șold este „bătrân”. Această corelație între vârsta cartilajului uman și localizarea sa în corp se aliniază cu modul în care se produce reparația membrelor la anumite animale, care se regenerează mai ușor la vârfurile cele mai îndepărtate, inclusiv la capetele picioarelor sau la cozi.
Constatarea ajută, de asemenea, să explice de ce leziunile la genunchii oamenilor și, mai ales, șoldurile durează mult timp pentru a se reface și se dezvoltă adesea în artrită, în timp ce leziunile de gleznă se vindecă mai repede și mai puțin adesea devin artritice.
Capacitatea de regenerare a țesutului
Cercetătorii au aflat în continuare că moleculele numite microARN reglementează acest proces. Nu este surprinzător, aceste microARN sunt mai active la animalele care sunt cunoscute pentru capacitatea de regenerare a membrelor, aripioarelor sau a cozii, inclusiv salamandre, pește zebra, pești africani de apă dulce sau șopârlele.
Aceste micro-ARN-uri se găsesc și la om - un artefact evolutiv care oferă la om capacitatea de regenerare a țesuturilor articulare. Ca și la animale, activitatea microRNA variază semnificativ în funcție de localizarea sa: cea mai ridicată activitate a fost la glezne, în comparație cu genunchii și șoldurile. De asemenea, afost mai mare în stratul superior al cartilajului, comparativ cu straturile mai adânci ale cartilajului.
„Am fost încântați să aflăm că regulatorii regenerării la nivelul membrului salamander par să fie, de asemenea, controlorii reparației țesuturilor articulare la membrul uman”, a spus Hsueh. „O numim abilitatea noastră de «salamandră interioară».
Cercetatorii au spus ca microRNA-urile pot fi dezvoltate ca medicamente care ar putea preveni, incetini sau inversa artrita.
"Credem că am putea stimula aceste regulatoare pentru a regenera complet cartilajul degenerat al unei articulații artritice. Dacă ne putem da seama ce regulatori ne lipsesc în comparație cu salamandrele, am putea chiar să adăugăm componentele care lipsesc și să dezvoltăm o modalitate de regenerare, parțial sau integral, a unui membru uman rănit", a spus Kraus. „Credem că acesta este un mecanism fundamental de reparație care ar putea fi aplicat pe multe țesuturi, nu doar pe cartilaj”.
Sursa, aici.
