Knorpel ist bekanntlich schwer zu reparieren oder zu wachsen, aber die Forscher an der Duke Medizin haben einen Schritt auf das Verständnis, wie das Bindegewebe regeneriert übernommen. Durch das Hinzufügen einer Chemikalie Zellen Knorpel , spornte die chemischen Signale neue Knorpelwachstum , imitiert die Wirkung von körperlicher Aktivität.
Die Ergebnisse, die hier in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der 13. Januar 2014 veröffentlichte die Woche , zeigen Sie auf einen Ionenkanal TRPV4 genannt als mögliches Angriffsziel für neue Therapien zur Behandlung von Osteoarthritis oder sogar nachwachsen Knorpel.
Der Gelenkknorpel ist das Gewebe , die Linien Gelenke wie Hüfte, Knie und Schultern und bietet Dämpfung und gleichmäßige Bewegung . Ähnlich wie Knochen und Muskeln , Knorpel bleibt nur gesund und stark durch Belastung oder Krafteinwirkung , durch körperliche Aktivität .
Abnormal Kräfte auf die Gelenke können eine Vielzahl von Problemen , die zu Schmerz und Verlust der Mobilität führen. Überlastung Gelenke durch Überbeanspruchung oder Verletzung kann an den Knorpel Abbau führen, während Nichtnutzung kann in Knorpel verschwenden durch Atrophie führen. Beide Arten von Knorpel Verschlechterung Urlaub Gelenke anfälliger für Arthrose, einer degenerativen und schwächenden Krankheit .
Bis vor kurzem haben die Forscher nicht, wie Knorpel wandelt mechanische Belastung in die Ionenkanal- Signale, die das Wachstum fördern. Zu verstehen, wie Knorpel Sinne mechanische Belastung könnte Forschern die Kenntnisse erforderlich, um zu verhindern oder besser behandeln Gelenkerkrankungen auszustatten.
" Mechanische Belastung spielt eine kritische Rolle in der allgemeinen Gesundheit des Knorpels ", sagte Farshid Guilak , Ph.D., Professor Laszlo Ormandy für Orthopädische Chirurgie an der Duke und leitende Autor der Studie. "Wenn wir herausfinden, wie Knorpelzellen spüren mechanischen Belastungen , können wir sie zu denken, werden sie ausgeübt werden oder sie davon abhalten, die Reaktion auf übermäßigen Beladung Trick. Betrachten Sie es als künstliche Übung für die Knorpel. "
In der Studie, die von MD / PhD Student Christopher O'Conor führte , betrachteten die Forscher Gelenkknorpelzellen aus Schweinen und konzentrierte sich auf TRPV4 , einen Ionenkanal reichlich in Knorpelzellen , die auf bei mechanischer Belastung eingeschaltet werden kann . Wenn die Forscher " ausgeübt " die Knorpelzellen mit Hilfe mechanischer Belastung , spürte die Zellen das Laden und wuchs Knorpelgewebe . Wenn sie zugesetzt einer Verbindung, TRPV4 blockiert wesentlichen Ausschalten von Signalen von den Ionenkanal hat der Knorpel nicht wachsen und die Effekte der mechanischen Belastung wurden verloren.
Als nächstes ersetzt die Forscher mechanische Belastung für eine Chemikalie, die TRPV4 aktiviert. Ohne dass der Knorpel auszuüben , die das Wachstum von Knorpel beobachtet sie mehr noch als bei der mechanischen Belastung . Die Ergebnisse legen nahe , dass TRPV4 ist zur Erfassung mechanischer Belastung im Knorpel verantwortlich.
Nun, da sie wissen, dass das Einschalten TRPV4 können die Auswirkungen der mechanischen Belastung in Knorpelzellen zu simulieren, werden die Forscher nach Wegen, um dieses Potenzial zu nutzen suchen.
" Unser nächster Schritt ist zu sehen, wenn diese synthetischen ' trainieren ' Technologie funktioniert auf menschliche Zellen , die verwendet werden könnten, um neue menschliche Knorpel nachwachsen ", sagte O'Conor , der Abschluss wird seinen MD / PhD -Studium an der University of North Carolina in Chapel Hill und der Ausübung seiner Dissertation mit Guilak in den Duke Orthopädische Bioengineering Laboratories.
Darüber hinaus wächst neue Knorpel, werden die Forscher untersuchen, ob die Verbindungen , die zu aktivieren oder zu blockieren TRPV4 könnte als neuer Therapien zur Knorpeldegeneration und Gelenkerkrankungen zu verhindern handeln .