У великого хоккеиста Бобби Орра порванная связка колена завершила карьеру в 30 лет. Орру сделали более 17 операций на колене, однажды ему удалили мениск – хрящевую ткань, которая помогает стабилизировать и смазывать коленный сустав. Теперь ученые могут видеть в реальном времени, насколько важен мениск.
"Четыре десятилетия назад считалось, что мениск не играет значительной роли в коленном суставе. Когда кто-то повреждает мениск, хирурги обычно удаляют его полностью или частично – как они это сделали с Бобби Орром," говорит доктор. Зиад Абусара, Ph.D., Факультет кинезиологии, получивший в 2017 году награду Общества ортопедических исследований за результаты своего исследования.
"Только позже было обнаружено, что у большинства пациентов, которым удалили мениск, развился остеоартрит коленного сустава."
Связь между гибелью клеток и остеоартритом
Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, указывает на то, почему колено дегенерирует, поскольку исследователи обнаружили, что при удалении мениска обширная гибель клеток происходит в течение нескольких часов во время энергичных упражнений.
Используя мощный настраиваемый микроскоп, исследователи могли наблюдать за действиями клеток в режиме реального времени во время их активности.
"Было удивительно, как быстро клетки умирали при удалении мениска. Половина клеток, которые производят и поддерживают компоненты коленного хряща, были мертвы в течение четырех часов," – говорит Абусара, отмечая, что это был первый случай использования этого очень мощного микроскопа для проведения такого рода исследований.
"Когда клетки умирают, колено подвергается высокому риску дегенерации и развития остеоартрита."
Артритные заболевания являются ведущей причиной инвалидности во всем мире. Остеоартрит связан с повышенным уровнем ожирения, сердечных заболеваний и смертности, вероятно, потому, что те, у кого он есть, менее подвижны. По оценкам, к 2040 году лечение остеоартрита обойдется канадцам в 550 миллиардов долларов на здравоохранение.
Важность сохранения мениска на месте
Абусара говорит, что это первый раз, когда исследователи продемонстрировали, как мениск защищает уже травмированный сустав от дальнейшего повреждения, и как мениск снижает степень гибели клеток вдали от травмированного участка.
"Это означает попытку сохранить мениск на месте при разработке ранних лечебных вмешательств," говорит Абусара. "Это поможет предотвратить гибель клеток и сохранить здоровье коленного сустава."
Абусара – лазерный физик по образованию, работает с коллегами в области биомеханики, инженерии и медицины.
Следующий шаг – посмотреть, что происходит между временем отмирания клеток и развитием остеоартрита коленного сустава.
"Не у всех, кому удалили мениск, развивается остеоартрит коленного сустава," говорит Абусара. "Теперь мы хотим понять, почему у некоторых людей это заболевание развивается, а у некоторых нет, чтобы найти решения для этого дорогостоящего и изнурительного заболевания."