Накопление рубцовой ткани делает восстановление после разорванных сухожилий колена прыгуна и других повреждений сухожилий болезненным, сложным процессом, зачастую приводящим к вторичным разрывам сухожилий. Новое исследование под руководством Чэнь-Миня Фана Карнеги (Carnegie’s Chen-Ming Fan), опубликованное в журнале Nature Cell Biology, показывает существование сухожильных стволовых клеток, которые могут быть использованы для улучшения восстановления сухожилий и даже для избежания хирургического вмешательства.
Актуальность проблемы
«Сухожилия – это соединительная ткань, которая прикрепляет наши мышцы к костям», – объясняет Фан. «Они улучшают нашу стабильность и облегчают передачу силы, которая позволяет нам двигаться. Но они также особенно подвержены травмам и повреждениям».
К сожалению, после повреждения сухожилий они редко полностью восстанавливаются, что может привести к ограниченной подвижности, требующей длительного лечения, болям или даже хирургическому вмешательству. Виновником являются фиброзные рубцы, которые разрушают структуру сухожилия.
Результаты научной работы
Ученые выявили все типы клеток, присутствующих в сухожилии надколенника, обнаруженных ниже коленной чашечки, включая ранее неопределенные сухожильные стволовые клетки.
«Поскольку повреждения сухожилий редко полностью восстанавливаются, считалось, что стволовые клетки сухожилий могут не существовать», – объясняет Фан. «Многие искали их безрезультатно, но наша работа определила их впервые».
Стволовые клетки – это «пустые» клетки, связанные почти с каждым типом ткани, которые не полностью дифференцированы. Стволовые клетки также могут самообновляться, создавая резервуар, из которого могут образовываться новые дифференцированные типы клеток для поддержки функции определенной ткани. Например, мышечные стволовые клетки могут дифференцироваться в мышечные клетки. Но до сих пор стволовые клетки сухожилия были неизвестны. Удивительно, но исследование ученых показало, что клетки фиброзной рубцовой ткани и стволовые клетки сухожилий происходят из одного и того же пространства – защитных клеток, которые окружают сухожилие. Более того, эти сухожильные стволовые клетки являются частью конкурентной системы с предшественниками фиброзной рубцовой ткани, что объясняет, почему заживление сухожилий является такой проблемой.
Исследователи продемонстрировали, что как сухожильные стволовые клетки, так и клетки-предшественники рубцовой ткани стимулируют производство белка, называемого тромбоцитарным фактором роста-A. Когда стволовые клетки сухожилия изменяются так, что они не реагируют на этот фактор роста, то после травмы образуется только рубцовая ткань и никаких новых клеток сухожилия.
«Стволовые клетки сухожилий существуют, но они должны вытеснять предшественники рубцовой ткани, чтобы предотвратить образование сложных фиброзных рубцов», – пояснил Фан. «Поиск терапевтического способа блокирования рубцовых клеток и укрепления сухожильных стволовых клеток может стать переломным моментом в лечении травм сухожилий».
Авторы другого исследования утверждают, что определены критерии, по которым спортсмен может вернуться в спорт после травмы передней крестообразной связки.
