Prace nad lepszym formowaniem nowych kości

W przypadku prawie 10% złamań kości występują problemy z powrotem do zdrowia, co oznacza, że potrzebne są lepsze metody leczenia. W tym celu europejscy naukowcy starali się poszerzyć wiedzę na temat jakości tkanki kostnej powstającej w procesie naprawy i możliwości udoskonalenia tego procesu.

Zdrowie

Naprawa złamań kości jest skomplikowanym procesem, na który negatywnie wpływają starzenie i schorzenia, takie jak osteoporoza. Leki modulujące kości, przeszczepy i rusztowania mogą poprawić wyniki, lecz konieczna jest dokładniejsza wiedza na temat procesu naprawy, aby właściwie leczyć złamania. Naukowcy z finansowanego przez UE projektu FRACQUAL (Novel therapeutic agents to improve bone quality during fracture repair) zaproponowali zbadanie procesu gojenia kości u młodych i zdrowych zwierząt, jak również u osobników starszych i dotkniętych osteoporozą. Do oceny jakości nowo formowanych tkanek wykorzystali oni techniki radiacji synchrotronowej, które umożliwiają określenie składu kości, struktury minerału kostnego i funkcji mechanicznych tkanki. Aby ulepszyć proces formowania kości, naukowcy wykorzystywali w leczeniu złamań autoprzeszczepy, przeszczepy allogeniczne oraz połączenie leków, morfogenetycznego białka kości (BMP) i bisfosfonianu. Efekt anaboliczny działania BMP i efekt antykataboliczny bisfosfonianu pomógł przezwyciężyć problemy związane z przeszczepami allogenicznymi i poprawić wyniki w porównaniu do użycia samego tylko autoprzeszczepu. Skuteczność leczenia była analogiczna w przypadku szczurów z osteoporozą oraz podobna u zwierząt młodych i starych. Aby polepszyć formowanie kości, naukowcy przebadali następnie rusztowanie kolagenowo-hydroksyapatytowe pod kątem możliwości promowania zrastania kości. Rusztowanie to okazało się skuteczne w przypadku defektów kości sklepienia czaszki, lecz wymagało dodania BMP w przypadku trudniejszych warunków występujących przy złamaniach kości długich. Badając skład molekularny i strukturę mineralną nowo formującej się kości w pobliżu złamania, naukowcy zaobserwowali, że kostnina była mniej zmineralizowana i charakteryzowała się mniej dojrzałym kolagenem niż kość zbita. Co zaskakujące, leki promujące regenerację kości nie wpłynęły istotnie na skład molekularny ani strukturę krystaliczną nowo powstających kości. W innej części projektu jeden z naukowców wykorzystał rozpraszanie promieniowania Roentgena, aby odkryć podobieństwa nanostruktury między wszystkimi gatunkami. Reasumując, odkrycia projektu FRACQUAL dostarczają fundamentalnej wiedzy na temat procesu gojenia kości oraz wpływu starzenia i osteoporozy. Zaproponowane leczenie skojarzone może poprawić ilość i jakość nowo formowanej tkanki kostnej, jak również zmniejszyć powiązane powikłania oraz chorobowość.