Terapia komórkami macierzystymi w przypadku urazów ścięgna Equine Flexor

2024 Autor: Carol Cain | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 17:18

Urazy SDFT u koni i medycyny regeneracyjnej

Obrażenia powierzchniowe ścięgna zginacza cyfrowego (SDFT) są znaczącym źródłem kulawizny i osłabienia sportowców w branży sportowej koni, z opisaną częstością występowania od 8 do 43% u koni wyścigowych Thoroughbred (Dowling, 2000). Wynika to z wysokiej częstości występowania urazów, wydłużonego okresu powrotu do zdrowia i wysokiego odsetka nawrotów. Urazy SDFT to powolne gojenie, a 20-60% rannych koni wyścigowych powraca do pełnej sprawności sportowej, ale do 80% rannych koni wyścigowych ulega ponownemu uszkodzeniu (Dowling, 2000). Ta tendencja do powolnego gojenia się i budowa mechanicznie mniejszej macierzy zewnątrzkomórkowej jest prawdopodobnie spowodowana faktem, że ścięgna są minimalnie unaczynione, mają komórki o zmniejszonym działaniu mitotycznym i mają niewiele komórek progenitorowych w tkankach. Ostatnie badania nad mezenchymalnymi komórkami macierzystymi (MSC) sugerują potencjalny rozwój stosowania medycyny regeneracyjnej jako potencjalnego nowego leczenia urazów SDFT.

Struktura ścięgna u konia

Ścięgna składają się głównie z wody (~ 70%); pozostałe 30% zawiera kolagen i matrycę wolną od kolagenu. W normalnych ścięgnach zginaczy najczęściej występuje kolagen typu I. Istnieją również typy II, III, IV i V, choć w mniejszych ilościach w bardziej konkretnych pozycjach w ścięgnie. Typ II może być umieszczony w kościstych wstawkach i obszarach, w których ścięgna zmieniają kierunki, aby pokryć projekcję kości, i jest zaprojektowany tak, aby wytrzymać ściskanie i napięcie. Typy III, IV i V występują tylko w błonach podstawnych i endotendonie. Cząsteczki kolagenu są zorganizowane w mikrowłókna, subfibryle i fibryle i są dalej podzielone na pęczki, które są luźno podzielone przez przegrodę endotenonową, a pozostała macierz składa się z tenocytów i glikoprotein. Typy komórek I, II i III zostały rozpoznane w wiązkach ścięgien koni. Alokacja tych komórek różni się z wiekiem i może być głównie związana z syntezą macierzy zewnątrzkomórkowej. W normalnych SDFT znaleziono kilka glikozoaminoglikanów, w tym siarczan chondroityny, siarczan keratanu, siarczan dermatanu, heparynę, siarczan heparynowy i kwas hialuronowy. Proteoglikanodecoryna, fibromodulina i biglikan występują w całym SDFT i wpływają na funkcje tenocytów, fibrylogenezę kolagenu i wymiarowe rozmieszczenie włókien; wpływa to na siłę ścięgna. Proteoglikany mogą również odgrywać rolę w zatrzymywaniu czynników wzrostu w macierzy kolagenowej.

Ścięgna składają się głównie z wody (~ 70%); pozostałe 30% zawiera kolagen i matrycę wolną od kolagenu.

Powszechne urazy ścięgien konia

Naturalnie występujące urazy ścięgien są opisane jako „rozciąganie włókien, poślizg i łzawienie, a następnie fibryloliza”, która jest związana z „uwalnianiem enzymów z uszkodzonych fibroblastów i komórek zapalnych” (Dowling, 2000). Tam zaczyna się proces gojenia, po którym następują fazy zapalenia, proliferacji, przebudowy i dojrzewania. Kolagen typu III jest pierwszym, który został zintegrowany w miejscu urazu, tworząc międzywłókienkowe wiązania krzyżowe, które nadają wczesnej wytrzymałości i stabilności w miejscu urazu. Szybko rozwijają się zwiększone ilości kolagenu typu IV i typu V. Po tych ostrych fazach włókna kolagenowe typu I stają się najbardziej widoczne, a wolne włókienka typu kolagenu typu I i typu III pojawiają się w nieco mniejszych ilościach do około 6 miesięcy po uszkodzeniu. Następnie ponownie dominują włókienka kolagenu typu I, co wskazuje na ciągłą przebudowę i normalizację gojenia się tkanki. Nieprawidłowo wysokie poziomy kolagenu typu III i brak jakiegokolwiek prostoliniowego zestawu mogą występować nawet do czternastu miesięcy po urazie. W tkance bliznowatej włóknistej nieprawidłowy układ i skład matrycy, który ma nawet gorszą biomechanikę w porównaniu ze średnią tkanką ścięgien, oraz zmniejszona szybkość gojenia są uważane za przyczynę podwyższonego stopnia ponownego uszkodzenia SDFT. Aby uzyskać więcej informacji na temat ścięgien koni i częstych urazów ścięgien (z wyjątkiem urazów dławiących), polecam odnieść się do

Opcje terapii bieżącej w medycynie koni

Istnieje kilka obecnie akceptowanych opcji leczenia obrażeń SDFT. Te opcje terapii można podzielić na terapie fizyczne, farmakologiczne i chirurgiczne. Terapie fizyczne istnieją w postaci oblodzenia, zimnej hydroterapii, bandażowania uciskowego i odpoczynku w przeciągu, i zostały uznane za kamień węgielny w początkowych fazach leczenia obrażeń SDFT w celu zmniejszenia stanu zapalnego i zmniejszenia szans na dalsze uszkodzenia. Terapie fizyczne są często stosowane w połączeniu z terapiami lekowymi. Schematy leczenia farmakologicznego obejmują zwykle środki przeciwzapalne, hialuronian sodu, polisulfonowane glikozoaminoglikany i fumaran beta-aminoproprionitrylu. Opcje chirurgiczne korekcyjne obejmują obecnie desmotomię więzadła pomocniczego, przezskórne rozszczepianie ścięgien, syntetyczne implanty ścięgien i przeciwdziałanie podrażnieniu. Inne, mniej zbadane opcje terapii obejmują terapeutyczne ultradźwięki o niskiej intensywności, terapię laserową w podczerwieni niskiej częstotliwości i terapię polem elektromagnetycznym. Wyniki takich zabiegów były zróżnicowane, ponieważ istnieją minimalne możliwe do udowodnienia dane, że którakolwiek z wyżej wymienionych opcji terapii konsekwentnie przynosi wiarygodne lub długoterminowe korzyści. Prawdopodobnie wynika to częściowo z szerokiego zróżnicowania technik i preferencji terapeutycznych wśród lekarzy weterynarii i właścicieli.

Terapie fizyczne istnieją w postaci oblodzenia, zimnej hydroterapii, bandażowania uciskowego i odpoczynku w przeciągu, i zostały uznane za kamień węgielny w początkowych fazach leczenia obrażeń SDFT w celu zmniejszenia stanu zapalnego i zmniejszenia szans na dalsze uszkodzenia.

Terapia mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC) w medycynie koni

Mezenchymalne komórki macierzyste są niehematopoetycznymi wieloskładnikowymi komórkami macierzystymi istotnymi do stosowania w leczeniu urazów ortopedycznych u koni. Komórki macierzyste są klasyfikowane jako komórki zarodkowe lub dorosłe, w zależności od poziomu rozwoju ich dawcy. Na potrzeby tego badania skupimy się na dorosłych komórkach. Dorosłe komórki macierzyste są normalnie zamieszkującą populacją komórek znajdujących się w każdym typie tkanki i pomagają zapewnić właściwą formę narządu podczas regularnych procesów obrotu komórkowego. Te komórki macierzyste mają również zdolność do różnicowania się w inne typy komórek z różnych źródeł tkankowych, w zależności od potrzeb, co nazywa się plastycznością komórek. Wykorzystanie MSC do regeneracji tkanek po raz pierwszy promowano w oparciu o tę ideę plastyczności komórek; uszkodzone tkanki byłyby bezpośrednio stymulowane przez wstrzyknięcie MSC, komórki wypełniłyby miejsce uszkodzenia, różnicowały się w odpowiedni typ komórek dla tej tkanki i rozpoczynałaby się regeneracja. Później odkryto, że komórki te stymulują również regenerację pośrednio, wytwarzając bioaktywne czynniki troficzne i immunomodulacyjne.

Tkanka tłuszczowa i szpik kostny to dwa najbardziej typowe źródła MSC stosowanych w medycynie koni, choć źródła takie jak krew obwodowa i krew pępowinowa zyskują na popularności, ponieważ są mniej inwazyjne. W porównaniu z ludzkimi MSC, obecnie nie są dostępne standardy charakteryzacji MSC pochodzenia zwierzęcego. Dlatego różne firmy stosują różne metody do charakteryzowania zwierząt MSC, co utrudnia porównanie wyników badań i wyników klinicznych terapii MSC stosowanych u koni.Podczas gdy MSC od zwierząt można sklasyfikować na podstawie ich zdolności do przywierania do tworzywa sztucznego i różnicowania, ich ekspresja antygenu powierzchniowego wciąż nie jest łatwa do zidentyfikowania. Ta ograniczona dostępność specyficznych przeciwciał w medycynie weterynaryjnej ogranicza możliwości prawdziwego immunofenotypowania MSC.

Wyniki z bieżących badań MSC

W 2003 r. Po raz pierwszy zdefiniowano stosowanie MSC do stosowania jako terapia urazów ścięgien koni, a opublikowano tylko pięć artykułów naukowych na ten temat (Van de Walle, 2016). Po tym wydarzeniu stosowanie MSC w końskiej medycynie regeneracyjnej gwałtownie wzrosło, a tysiące koni obecnie leczy się tą metodą. Jednakże skuteczność terapii MSC koni jest wciąż nieco niepewna, ponieważ odpowiednie grupy kontrolne nie zawsze są stosowane, a inne czynniki biologiczne są często stosowane w połączeniu z komórkami macierzystymi. Wcześniejsze badania wykazały jednak pozytywny związek między terapią mezenchymalnymi komórkami macierzystymi a zdrową regeneracją ścięgien w urazach SDFT, z niektórymi wykazującymi zmniejszone wskaźniki ponownego uszkodzenia (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).

W szczególności w badaniu z 2013 r. Wykorzystano podobne metody, jak w tym badaniu. W tym poprzednim badaniu zmiany indukowano za pomocą wstrzyknięcia żelu kolagenazowego w okolicy śródręcza SDFT u ośmiu koni rasy mieszanej. Konie w grupie leczonej były leczone interleionalnym wstrzyknięciem mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej zawieszonej w koncentracie płytek krwi. Po szesnastu tygodniach leczenia wykonano biopsje w celu analizy histopatologicznej, immunohistochemicznej i ekspresji genów. Wyniki tego badania wykazały, że stosowanie mezenchymalnych komórek macierzystych i koncentratu płytek krwi zapobiegało postępowi uszkodzeń ścięgien, skutkując lepszym układem komórek i zmniejszeniem stanu zapalnego w porównaniu z grupą kontrolną. (Badial, 2013)

W badaniu przeprowadzonym w 2014 r. Na dziewięciu koniach z wcześniej istniejącymi urazami SDFT stwierdzono dowody na regeneracyjne procesy tkankowe po leczeniu po zastosowaniu mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej jako metody leczenia (Guercio, 2014). Dwuletnie badanie z 2012 r. Przeprowadzone na 141 koniach wyścigowych należących do klientów z wcześniej istniejącymi urazami wykorzystywało komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego, a nie komórki pochodzące z tkanki tłuszczowej, ale nie zaobserwowano niekorzystnych skutków leczenia; jednakże zaobserwowano znaczny spadek liczby ponownych urazów wśród koni wyścigowych (Godwin, 2012).

Chociaż wszystkie te wcześniejsze badania próbowały zaobserwować związek między urazami SDFT a mezenchymalnymi komórkami macierzystymi, istnieje wiele czynników zakłócających i wiele oczywistych luk w tych badaniach. Niektóre badania nie wykorzystywały wystarczającej liczby przedmiotów, aby dać rozstrzygające dowody, inne wykorzystywały szeroki zakres ras, wieku, płci i dyscyplin sportowych. Inni używają różnych ilości komórek macierzystych i odstępów czasu między zabiegami. Być może największym czynnikiem zakłócającym jest fakt, że większość z tych badań wykorzystywała konie z wcześniej istniejącymi urazami, powodując dużą zmienność wielkości obrażeń, ciężkości, czasu trwania itp. I nie zdołała ustalić, czy te czynniki miały związek z wynikami. Korzystając z większej grupy wiekowej, płci, rasy i koni o ograniczonej dyscyplinie, ustalonej liczby komórek macierzystych, konkretnego urazu, planu leczenia i okresu leczenia oraz dążąc do ustalenia związków między tymi czynnikami a wynikami nowe badania powinny dążyć do zmniejszenia czynników zakłócających i uzyskać bardziej przekonujące dowody. Od tego czasu potrzebne są dodatkowe badania w celu zbadania efektów terapii komórkami macierzystymi u koni.

Urazy SDFT i Quiz MSC

przeglądaj statystyki quizów

Referencje

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Leczenie zapalenia ścięgna koni przy użyciu mezenchymalnych komórek macierzystych i koncentratów płytek krwi: randomizowane badanie kontrolowane. Badania nad komórkami macierzystymi i terapia, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Histologiczna i immunohistochemiczna ocena autologicznych hodowanych mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego i komórek jednojądrzastych szpiku kostnego w zapaleniu ścięgna ścięgna końskiego powierzchownego cyfrowego zginacza kolagenazy. Międzynarodowa Medycyna Weterynaryjna, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B. A., Dart, A. J., Hodgson, D. R. i Smith, R. K. W. (2000), Superficial digital flexor tendonitis on the horse. Equine Veterinary Journal, 32: 369–378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E. E., Young, N. J., Dudhia, J., Beamish, I. C. i Smith, R. K. W. (2012). Wszczepienie mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego wykazuje lepsze wyniki u koni z uszkodzeniem przeciążenia powierzchniowego ścięgna zginacza cyfrowego. Equine Veterinary Journal, 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). Mezenchymalne komórki macierzyste pochodzące z podskórnego tłuszczu i osocza bogatopłytkowego stosowane u koni sportowych z kulawizną powierzchniowego ścięgna zginacza cyfrowego. Journal of Equine Veterinary Science, 35(1), 19-26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smith, R. (2007). Komórki macierzyste w medycynie weterynaryjnej - próby regeneracji ścięgna końskiego po urazie. Trendy w biotechnologii, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Terapia mezenchymalnymi komórkami macierzystymi. Equine Clinical Immunology (1^ul ed.) John Wiley & Sons, Inc. Źródło: https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484