Эффективность лечения ортопедических заболеваний стволовыми клетками в 2023 году

Эффективность лечения ортопедических заболеваний стволовыми клетками в 2023 году

Стволовые клетки обладают уникальной способностью превращаться в клетки любого типа, необходимые организму, в процессе, называемом дифференцировкой. Кроме того, они обладают естественной способностью находить участки воспаленных или поврежденных тканей и заменять клетки новыми. Это делается неинвазивно, без необходимости хирургического вмешательства или длительного периода восстановления.

Спорт и травмы

Хотя лечение может быть использовано для лечения тяжелой травмы, терапия стволовыми клетками также может использоваться для непрерывного восстановления организма до того, как произойдет серьезная травма, продлевая продуктивный период как для спортсменов, так и для тех, кто ведет активный образ жизни, при возрастных изменениях. Эти характеристики терапии стволовыми клетками заставили многих считать ее новым будущим в ортопедической медицины.

Те, кто ведет активный образ жизни, знают, что физическая активность вызывает стресс у организма. Тело реагирует, восстанавливая себя и со временем набираясь сил. Однако с возрастом способность организма к самовосстановлению снижается, и активность иногда может приводить к травмам, которые невозможно преодолеть естественным путем. До недавнего времени спортсмены могли предотвратить травмы только с помощью эффективных тренировок. Они укрепят тело, чтобы оно могло справляться с нагрузками, возникающими во время игр, гонок или соревнований. Когда тело действительно было повреждено, они обращались к хирургии, чтобы восстановить повреждение и справиться с длительным периодом восстановления и реабилитации. Иногда травм было слишком много, чтобы снова вернуться к своей деятельности, что привело к завершению карьеры. Могут ли спортсмены использовать стволовые клетки?

С появлением технологии стволовых клеток все больше и больше профессиональных спортсменов обращаются к регенеративной медицине в качестве альтернативы для лечения травм. Яркими примерами являются лечение шеи Пейтона Мэннинга перед его последним чемпионским сезоном, лечение Бартоло Колона, чтобы продолжить подачу, и даже Рафаэль Надаль, использующий стволовые клетки для лечения своей травмированной спины. Спортсмены годами путешествуют по миру, чтобы получить лечение, но до недавнего времени они делали это только после получения изнурительной травмы и в крайнем случае.

Использование стволовых клеток для предотвращения спортивных травм

Сегодня многие спортсмены и даже сами спортивные организации изучают возможности использования стволовых клеток для предотвращения травм и продления спортивной карьеры. Они начали сбор и хранение стволовых клеток игроков для использования в течение всего сезона. Создавая пригодный для использования запас стволовых клеток пациента, их можно выращивать и размножать для использования в случае необходимости. Поскольку сезонный стресс изнашивает тело игрока, что приводит к возможным травмам, стволовые клетки могут применяться для обнаружения и устранения любых обнаруженных повреждений.

Благодаря тому, что поврежденная ткань остается минимальной, вероятность катастрофических травм значительно снижается. Кроме того, никакие правила или положения не запрещают использование стволовых клеток, поскольку они никоим образом не повышают производительность. Они просто средство для предотвращения или лечения травм и продления карьеры спортсмена.

В чем преимущество использования стволовых клеток для лечения травм?

Если травма, к сожалению, все-таки произойдет, игрока с заблокированными клетками можно быстро вылечить. Стволовые клетки могут восстанавливать и восстанавливать поврежденные хрящи и ткани. Это потенциально может заменить потребность в замене коленного сустава и других операциях. Игроки также могли вернуться к действию намного быстрее, чем при использовании традиционных методов лечения. Это может означать разницу в пропущенном сезоне или ценном игровом времени. Все эти факторы приводят к выводу, что терапия стволовыми клетками может быть разумным вложением средств для спортсменов или любого человека, который хочет дольше оставаться здоровым и активным.

Что же делать с возрастными изменениями костного скелета?

Скелетно-мышечные травмы могут быть болезненными, неприятными, ограничивающими жизнь, а также одной из глобальных проблем со здоровьем. Для лечения этих проблем доступны различные методы лечения; однако наиболее эффективный метод вызывает споры . Текущие исследования сосредоточены на выявлении новых и эффективных методов лечения заболеваний, связанных с травмами опорно-двигательного аппарата. Стволовые клетки представляют собой перспективную и растущую область исследований в области медицины .

Описано, что стволовые клетки способны дифференцировать более 200 различных типов клеток в организме. Это специфические типы клеток, которые могут создавать новые клетки в существующих здоровых тканях и могут способствовать восстановлению тканей в тех структурах, которые повреждены или повреждены, когда они дифференцируются в несколько клонов и становятся мультипотентными в соответствующих условиях . Они в первую очередь создают клетки-предшественники, и эти клетки обладают способностью выполнять более специализированные функции, такие как клетки головного мозга, эритроциты, кости или хрящи . Среди различных источников для клеточной терапии мезенхимальные стволовые клетки (МСК) являются наиболее предпочтительным источником, поскольку они могут дифференцироваться во многие различные ткани, такие как мышцы, кости, жир и хрящи , и могут быть получены из многих источников. таких как кость, сухожилие, кожа, жировая ткань, пуповина, кровь и амнион .

За последние 15 лет хирурги-ортопеды сосредоточили свое внимание на терапии МСК . Существует множество исследований, которые дали успешные результаты. В этих исследованиях процедуры со стволовыми клетками были сосредоточены на ускорении заживления переломов и несращений, регенерации суставного хряща в дегенеративных суставах, заживлении травм связок или сухожилий и замене дегенеративных позвоночных дисков.

Терапия стволовыми клетками в последнее время стала популярной в ортопедической хирургии, особенно при травмах опорно-двигательного аппарата. Повреждения опорно-двигательного аппарата могут затрагивать сухожилия и связки, кости, мениски и хрящи. При отсутствии должного лечения у пациентов могут наблюдаться долговременные симптомы, такие как большие костные дефекты, псевдоартрозы и несращения .

Терапевтические применения могут быть выполнены с использованием стволовых клеток в качестве клеток-предшественников, и их в первую очередь аспирируют из костного мозга, а затем вводят непосредственно в ткани для улучшения процесса восстановления. Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из костного мозга, обладают хондрогенным, остеогенным и радиогенным потенциалом . После дифференцировки в мезенхимальные клетки-предшественники эти клетки поддерживают формирование кости путем остеогенеза; жировая ткань за счет адипогенеза; образование хряща путем хондрогенеза; формирование мышц путем миогенеза; образование сухожилий/связок путем тендо/лигаментогенеза; и образование нейроноподобных клеток путем нейрогенеза.

Многие источники стволовых клеток были изучены для ортопедических процедур; однако оптимальный источник стволовых клеток еще четко не определен

Источники стволовых клеток, используемые для ортопедических процедур

— Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга . Кость является наиболее часто используемым источником стволовых клеток, которые могут дифференцироваться в клетки опорно-двигательного аппарата (трабекулярная кость, сухожилие, суставной хрящ, связки) в подходящей среде в качестве источника мультипотентных клеток

— Стволовые клетки, полученные из жировой ткани (AD-MSC) Жировая ткань недавно была описана как надежный источник. Недавние исследования показали, что AD-MSC обладают значительным потенциалом для пролиферации и максимальной устойчивостью к апоптозу.

— Клетки-предшественники, полученные из периферической крови МСК также могут быть получены из периферической крови. Автоматический сепаратор клеток (аферез), используемый в этой процедуре для сбора клеток-предшественников. Первые два клинических исследования были опубликованы в 2011 году Saw et al. . Оба исследования продемонстрировали успешные результаты лечения регенерированного хряща. При гистологической оценке соотношение протеогликанов и коллагена II типа было значительно увеличено и достигло 95% от нормального показателя суставного хряща .

В свете предыдущих исследований стволовые клетки использовались в инженерии костной ткани. Инженерия костной ткани обещает альтернативные инструменты, которые создают микроокружение, обладающее остеогенными, остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами. В недавних исследованиях исследователи разработали стратегии комбинированного использования МСК и трехмерных биоразлагаемых полимерных каркасов. Кроме того, Udehiya et al. заявили, что комбинированное использование каркасов из гидроксиапатита и BM-MSC обеспечивает более быстрое и лучшее заживление сегментарных дефектов кости на модели кролика по сравнению с применением только гидроксиапатита. Муван Чен и др.заявили, что in vitro мезенхимальные стволовые клетки костного мозга человека в сочетании с гиалуроновой кислотой и полимерным каркасом, покрытым b-Tri фосфатом кальция, обеспечивают усиленную остеогенную дифференцировку, клеточную пролиферацию и реорганизацию клеточного матрикса.

Ортопедические показания стволовых клеток для лечения таких заболеваний

  1. Повреждения костей и суставов

Переломы костей и связанные с травмами повреждения суставов являются основной проблемой ортопедической хирургии и составляют большое количество хирургических вмешательств. Методы управления и лечения развивались в соответствии с растущим числом научных исследований и технологических возможностей, таким образом, удовлетворенность пациентов и качество регенерированной ткани увеличились, а время восстановления и осложнения, связанные с лечением, уменьшились. Тем не менее, осложнения, такие как несращение, замедленное сращение, ложный сустав, инфекции, потеря диапазона движений, повреждение суставов и дефекты костей, продолжаются; поэтому существует потребность в новых методиках, ускоряющих заживление переломов, особенно у пациентов с сопутствующими заболеваниями или осложненными переломами. Недавно в области ортопедии были исследованы процедуры стволовых клеток для решения таких проблем, и были получены успешные результаты.

  1. Переломы-дефекты костей

После высокоэнергетической травмы или огнестрельных ранений могут возникать дефекты костей из-за экструзии костных фрагментов. Костные дефекты являются одной из основных сложных ситуаций в ортопедической хирургии. В этой области первое исследование стволовых клеток было проведено Masquelet , а затем Henrich et al. , они использовали мембраны, содержащие МСК для бедренных дефектов, и заявили, что фактор роста эндотелия сосудов, BMP-2, TGFβ значительно повышен в мембранах. Это поднимает вопрос о том, можно ли использовать BMDSC для восстановления костных дефектов. Лио и др. изучили результаты доклинических исследований, в которых использовались BMDSC (стволовые клетки, полученные из костного мозга) для заживления переломов в своем систематическом обзоре, и заявили, что BMDSC усиливают формирование кости и увеличивают минеральную плотность кости.

  1. Несращение переломов

.Ежегодно происходит 2 миллиона переломов, и 5–10% из них приводят к несращению. Это одна из серьезных проблем, которая объясняет более высокие показатели заболеваемости и смертности пациентов . Существует растущая озабоченность по поводу исследований стволовых клеток в этой области, и сообщалось об успешных результатах. Бахада и др.  использовали BM-MCS и сульфат кальция для пациента с несращением большеберцовой кости. Его перелом не поддавался другим методам лечения, и он перенес 6 предыдущих неудачных операций. Они заявили о полном объединении за короткий период времени с помощью BM-MCS и сульфата кальция . Джаннотти и др. использовали BMDSC для несращения длинных костей у 7 пациентов и получили успешные результаты. Гргуревич и др.  заявили, что комбинированные BMDSCs и BMP1-3 увеличивают содержание коллагена I типа и остеокальцина в несросшихся длинных костях крысы.

4.Травмы позвоночника

Травматическое повреждение спинного мозга является одной из наиболее частых причин тяжелых неврологических повреждений, и показатели выздоровления очень низкие . Недавно стволовые клетки были проведены для регенерации аксонов. Сыкова и др.  выполнили BMDSCs у 20 пациентов с повреждением спинного мозга и заявили о положительных результатах этого метода. Я-цзин Чжоу и др.  использовали трансплантацию мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.

5.Дефекты остеоартрита-хряща

Остеоартрит – это изнурительное, дегенеративное заболевание суставов. Заболевание обычно поражает опорные суставы, формируя 40-60% нарушений опорно-двигательного аппарата . На ранних стадиях заболевания происходит дегенерация суставного хряща и сужение суставной щели, что влияет на комфорт и физическую активность пациента. Недавно исследования стволовых клеток дали многообещающие результаты в этой области и обеспечили замечательную регенерацию суставного хряща и стали значительной альтернативой нехирургическим методам лечения .

  1. Дефекты хряща

Способность к регенерации поврежденного гиалинового хряща очень ограничена; поэтому для эффективного и быстрого ремонта необходимы некоторые материалы. Мезенхимальные клетки являются новыми методами, и многие авторы в последнее время рекомендуют их, поскольку они оказывают надежный и воспроизводимый эффект на восстановление хряща. Стволовые клетки костного мозга человека (чМСК) обладают хондрогенным и регенеративным потенциалом в значительном числе исследований . Мезенхимальные стволовые клетки способны продуцировать хрящеподобную ткань с матриксом на основе коллагена II типа и аггрекана в подходящих условиях культивирования . В клинической практике выделенные хондроциты получали из здоровой хрящевой ткани и культивировали с культурой клеток, а затем внутрисуставно вводили в коленные суставы.

Wakitani впервые сообщил о клиническом применении МСК при лечении остеоартрита коленных суставов и заявил о лучших артроскопических и гистологических результатах . Мердок и др. заявили, что культивированные мезенхимальные стволовые клетки костного мозга человека с проницаемыми мембранами Transwell в качестве специфического фактора роста и дифференцировки обеспечивают жесткие полупрозрачные хрящевые диски и экспрессируют специфические для хряща структурные белки, такие как аггрекан и коллаген типа II. Чжу и др.  предпочли комбинацию BM-MCS и фактора роста соединительной ткани, и они заявили, что регенерированный гиалиновый хрящ был похож на нормальный гиалиновый хрящ после лечения. Гуо и др. использовали BM-MSC в сочетании с TGF-бета для лечения полнослойных дефектов суставного хряща и заявили об успешных результатах. Рейес и др.  заявили, что BMDSC в сочетании с BMP дали успешные результаты при восстановлении остеохондральных дефектов.

7.Травмы связок и сухожилий

Почти половина травм опорно-двигательного аппарата связана с повреждениями мягких тканей, таких как связки или сухожилия . Для полного заживления связок и сухожилий требуется более длительный период времени, от 1 до 2,5 лет после травмы, а в зажившей ткани могут быть менее организованные коллагеновые фибриллы, что приводит к снижению механической прочности; следовательно, увеличивается риск повторного повреждения и повторного разрыва .

В целом, большинство авторов утверждают, что терапия стволовыми клетками ускоряет и улучшает заживление связок и сухожилий. Саэтер и др. заявили, что МСК могут улучшить заживление повреждений связок и сухожилий. Однако более низкие дозы MCS более эффективны для улучшения заживления по сравнению с более высокими дозами

  1. Поражения вращательной манжеты плеча

Поражения вращательной манжеты плеча очень часто встречаются у взрослых и пожилых людей. Пациенты часто подвергаются повреждению вращательной манжеты плеча, в 58% случаев после травмы плеча. Разрывы вращательной манжеты плеча связаны с мышечной патологией, такой как слабость или импинджмент . Разрывы успешно лечатся открытыми или артроскопическими методами; однако частота повторных разрывов была высокой . Йокоя и др.  лечили подостные поражения полигликолевой кислотой в сочетании с BM-MCS или изолированной полигликолевой кислотой. Они определили успешные результаты в объединенной группе по сравнению с изолированной группой.

  1. Повреждения передней крестообразной связки

Повреждения коленного сустава встречаются очень часто, и от 17% до 61% из них требуют хирургического вмешательства . Установлено, что мезенхимальные стволовые клетки и фибробласты передней крестообразной связки оказывают регенеративное действие на повреждения передней крестообразной связки .

10.Разрыв ахиллова сухожилия

Разрывы ахиллова сухожилия часто встречаются у взрослых. Адамс и др.  сравнили эффективность швов с BMDSC и без BMDSC в отношении гистологической и механической прочности при лечении разрывов ахиллова сухожилия  и заявили, что швы с BMDSC дают значительно лучшие результаты, чем швы без BMDSC.

  1. Поражения медиальной коллатеральной связки

Saether et al. оценили эффективность MCS при лечении повреждения медиальной коллатеральной связки (MCL) и заявили, что праймированные MSC приводят к меньшему воспалению и обеспечивают высокое качество заживления за короткий период времени.

  1. Менископатия

Менископатия распространена в каждой возрастной группе. В прогрессирующих стадиях менископатий ухудшается биомеханика коленного сустава, и при отсутствии должного лечения в конечном итоге возникают остеоартритные изменения в коленном суставе. Хацусика и др. применили BM-MSC к модели массивного дефекта мениска  и оценили с помощью МРТ и заявили, что BM-MSC могут способствовать регенерации мениска.

  1. Остеонекроз головки бедренной кости

Это одно из прогрессирующих заболеваний, которое обычно наблюдается у молодых людей в результате нарушения питания головки бедренной кости и дегенерации суставов. Папакостидис и др.  объединили результаты декомпрессии сердечника и локальной МСК при лечении аваскулярного некроза головки бедренной кости и обнаружили, что терапия МСК снижает потребность в тотальном эндопротезировании коленного сустава у пациентов с АВН головки бедренной кости.

14.Несовершенный остеогенез

Это одно из генетических нарушений мезенхимальных клеток, характеризующееся генерализованной остеопенией, деформацией костей и переломами. Полное излечение невозможно при современных методах лечения. Хорвиц и др. заявили, что у пациентов с несовершенным остеогенезом при лечении MSC BM увеличилась минеральная плотность кости и уменьшилось количество длительных переломов.

Выводы

В течение последних двух десятилетий наблюдается значительный интерес к стволовым клеткам и методам тканевой инженерии в ортопедической хирургии, особенно для лечения особых и компульсивных повреждений опорно-двигательного аппарата. ‍

Подходит ли вам эта терапия, узнайте по тел: +380972524876

Запишитесь на консультацию / прием в Perfecto Room

Запишитесь к доктору и получите индивидуальную консультацию и ответы на все волнующие Вас вопросы

Ваше здоровье и красота — наш главный приоритет!
Оставьте Ваш номер телефона, мы Вам позвоним:


    Закажите обратный звонок и мы свяжемся с Вами в течении двух минут!
    Оставьте Ваш номер телефона, мы Вам позвоним:



      Закажите обратный звонок и мы свяжемся с Вами в течении двух минут!