Terapija z matičnimi celicami za poškodbe zaradi nagnjenosti k kopitarju

2024 Avtor: Carol Cain | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 17:20

SDFT Poškodbe pri konjih in regenerativni medicini

Povrhu površinske digitalne upogibne tetive (SDFT) so pomemben izvor šepavosti in zmanjšane atletske sposobnosti znotraj atletske industrije konj, z opisano razširjenostjo 8 do 43% pri trdah konjcih (Dowling, 2000). To je posledica visoke razširjenosti teh poškodb, podaljšanega obdobja okrevanja in visoke stopnje ponovitve. Poškodbe SDFT so počasne ozdravitve, pri čemer se 20-60% poškodovanih dirkalnih konj vrne na polne atletske sposobnosti, vendar do 80% poškodovanih konjskih dirk podleže ponovni poškodbi (Dowling, 2000). Ta nagnjenost k počasnemu zdravljenju in konstrukcija mehansko manjšega zunajceličnega matriksa je verjetno posledica dejstva, da so kite minimalno vaskularizirane, da predstavljajo celice z zmanjšanim mitotičnim delovanjem in da imajo v tkivih le malo progenitornih celic. Nedavne raziskave mezenhimskih matičnih celic (MSC) so pokazale potencialni razvoj uporabe regenerativne medicine kot potencialnega novega zdravljenja za poškodbe SDFT.

Struktura tetive v konju

Tkanine so večinoma iz vode (~ 70%); preostalih 30% vsebuje kolagen in matriks brez kolagena. Med normalnimi upogibnimi tetivami je najpogostejši kolagen tipa I. Vrste II, III, IV in V obstajajo tudi, čeprav v manjših količinah v bolj specifičnih položajih znotraj tetive. Tip II je lahko nameščen v koščenih vstavkih in območjih, kjer se tetiva spremeni v smeri, da pokrije koščeno projekcijo, in je oblikovana tako, da vzdrži stiskanje in napetost. Vrste III, IV in V najdemo le v kletnih membranah in endotendonu. Kolagene molekule so organizirane v mikrofibrile, subfibrile in fibrile in so nadalje razvrščene v fascikle, ki so deloma deljeni z endotenonskimi septami, preostala matrika pa je sestavljena iz tenocitov in glikoproteinov. Vrste celic I, II in III so bile prepoznane znotraj fascinacije konjskih kit. Dodeljevanje teh celic se razlikuje glede na starost in je lahko večinoma povezano s sintezo zunajceličnega matriksa. V normalnih SDFT je bilo najdenih več glikozaminoglikanov, vključno s hondroitinsulfatom, keratan sulfatom, dermatan sulfatom, heparinom, heparin sulfatom in hialuronsko kislino. Proteoglycansdecorin, fibromodulin in biglycan se pojavljajo v celotnem SDFT in vplivajo na funkcije tenocitov, kolagenske fibrilogeneze in dimenzijske razporeditve vlaken; to vpliva na moč kite. Proteoglikani imajo potencialno vlogo tudi pri zadrževanju rastnih faktorjev znotraj kolagenskega matriksa.

Tkanine so večinoma iz vode (~ 70%); preostalih 30% vsebuje kolagen in matriks brez kolagena.

Poškodbe konja

Naravne poškodbe kite so opisane kot »fibrilarno raztezanje, drsenje in trganje, ki mu sledi fibriloliza«, ki je povezana z »sproščanjem encimov iz poškodovanih fibroblastov in vnetnih celic« (Dowling, 2000). Tam se začne proces zdravljenja, ki mu sledi prehodne faze vnetja, proliferacije, preoblikovanja in zorenja. Kolagen tipa III je prvi, ki je integriran na mestu poškodbe in tvori medcelične navzkrižne vezi, ki omogočajo zgodnjo moč in stabilnost na mestu poškodbe. Nato se hitro razvijejo povečane količine kolagena tipa IV in tipa V. t Po teh akutnih fazah postanejo najpogostejša kolagena vlakna tipa I. in prosti kolagenski fibrili tipa I in III se pojavijo v nekoliko manjših količinah do približno 6 mesecev po poškodbi. Nato ponovno prevladujejo kolagenske fibrile tipa I, kar kaže na kontinuirano preoblikovanje in normalizacijo zdravilnega tkiva. Nenormalno visoke ravni kolagena tipa III in odsotnost kakršnegakoli pravokotnega sestavka so lahko prisotne v štirinajstih mesecih po poškodbi. V vlaknastem brazgotinskem tkivu, nenormalna razporeditev in sestava matriksa, ki ima celo slabšo biomehaniko v primerjavi s povprečnim tetivnim tkivom in zmanjšano stopnjo zdravljenja, se šteje, da je vzrok za povišano stopnjo ponovnega poškodovanja SDFT. Za več informacij o konjih tetiv in skupnih poškodbah tetiv (razen poškodb pri zadušitvi) priporočam

Možnosti trenutne terapije v zdravilih kopitarjev

Na voljo je več trenutno sprejetih možnosti za zdravljenje poškodb SDFT. Te možnosti zdravljenja lahko razvrstimo v fizikalne, farmakološke, kirurške terapije. Fizikalne terapije obstajajo v obliki zaledenitve, hladne hidroterapije, prenašanja pritiska in počitka v odlagališčih, obravnavane pa so kot temelj v začetnih fazah zdravljenja poškodb SDFT, da bi zmanjšali vnetje in zmanjšali možnosti za nadaljnjo škodo. Fizikalne terapije se pogosto uporabljajo v povezavi z zdravljenjem z zdravili. Načini zdravljenja z zdravili običajno vključujejo protivnetna zdravila, natrijev hialuronat, polisulfatni glikozaminoglikani in beta-aminopropionitril fumarat. Korektivne kirurške možnosti trenutno vključujejo desmotomijo dodatnega ligamenta, perkutano cepitev kite, vsadke za sintetične kite in kontriritacijo. Druge, manj raziskane možnosti zdravljenja vključujejo terapevtski ultrazvok nizke intenzivnosti, nizkofrekvenčno infrardečo lasersko terapijo in terapijo z elektromagnetnim poljem. Rezultati takšnega zdravljenja so bili različni, saj je bilo dokazanih minimalnih podatkov, da je katera od zgoraj omenjenih možnosti zdravljenja dosledno imela zanesljive ali dolgoročne koristi. To je verjetno deloma posledica široke raznolikosti tehnik zdravljenja in preferenc med veterinarji in lastniki.

Fizikalne terapije obstajajo v obliki zaledenitve, hladne hidroterapije, prenašanja pritiska in počitka v odlagališčih, obravnavane pa so kot temelj v začetnih fazah zdravljenja poškodb SDFT, da bi zmanjšali vnetje in zmanjšali možnosti za nadaljnjo škodo.

Mesenhimska matična celica (MSC) terapija v medicini kopitarjev

Mezenhimske matične celice so ne-hematopoetske multiponentne matične celice, ki so pomembne za zdravljenje ortopedskih poškodb pri konjih. Matične celice so razvrščene kot celice zarodka ali odrasle celice, odvisno od stopnje njihovega darovalca. Za namen te študije bo poudarek na odraslih celicah. Odrasle matične celice so običajno prebivalci celic, ki se nahajajo v vsakem tipu tkiva, in pomagajo zagotoviti ustrezno obliko organov skozi redne procese celičnega obnavljanja. Te matične celice imajo tudi sposobnost, da se diferencirajo v druge vrste celic iz različnih izvornih tkiv, kot je to potrebno, kar imenujemo plastičnost celic. Uporaba MSC-jev za regeneracijo tkiv je bila prvič uveljavljena na podlagi te ideje o plastičnosti celic; poškodovana tkiva bi bila neposredno stimulirana z injekcijo MSC, celice bi naselile mesto poškodbe, razlikovale se v ustrezen tip celic za to tkivo in regeneracija bi se začela. Kasneje je bilo ugotovljeno, da bi te celice posredno spodbujale regeneracijo s proizvodnjo bioaktivnih trofičnih in imunomodulatornih dejavnikov.

Adipozno tkivo in kostni mozeg sta dva najpogostejša vira MSC, ki se uporabljata za zdravljenje kopitarjev, čeprav postajajo priljubljeni viri, kot so periferna kri in popkovnična kri, ker so manj invazivni. V primerjavi s človeškimi MSC-ji za MSC-jev živalskega izvora trenutno ni dostopnih standardov za karakterizacijo. Zato različna podjetja za označevanje živalskih MSC-jev uporabljajo različne metode, kar otežuje primerjavo rezultatov raziskav in kliničnih rezultatov MSC terapij pri konjih.Medtem ko se MSC-jev iz živali lahko razvrsti po sposobnosti, da se držijo plastike in se diferencirajo, njihova ekspresija površinskega antigena še vedno ni enostavno identificirati. Ta omejena razpoložljivost specifičnih protiteles v veterinarski medicini omejuje možnosti za resnično imunofenotipizacijo MSC.

Rezultati trenutnih študij MSC

Leta 2003 je bila najprej opredeljena uporaba MSC-jev za uporabo pri zdravljenju poškodb tetive kopitarjev, objavljenih pa je bilo le pet raziskovalnih člankov (Van de Walle, 2016). Po tem dogodku je uporaba MSC-jev v regenerativni medicini konj skočila navzgor, pri čemer se s to metodo zdaj obravnava na tisoče kopitarjev. Vendar je učinkovitost zdravljenja konjskih MSC še vedno nekoliko negotova, saj se ne uporabljajo vedno primerne kontrolne skupine in se v povezavi z matičnimi celicami pogosto uporabljajo drugi biološki dejavniki. Vendar pa so prejšnje raziskave pokazale pozitiven odnos med terapijo z mezenhimskimi matičnimi celicami in zdravo regeneracijo kite pri poškodbah s SDFT, pri čemer nekateri kažejo zmanjšano stopnjo ponovne poškodbe (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2013; 2003).

Študija iz leta 2013 je zlasti uporabila podobne metode, kot bo ta študija. V tej prejšnji študiji so bile lezije inducirane z injiciranjem kolagenaznega gela v metakarpalni regiji SDFT osmih konj mešanih pasem. Konje v tretirani skupini so zdravili z interlesionalno injekcijo mezenhimskih matičnih celic, pridobljenih iz maščobnega tkiva, suspendiranega v koncentraciji trombocitov. Po šestnajstih tednih zdravljenja so bile opravljene biopsije za histopatološke, imunohistokemične in genske ekspresijske analize. Rezultati te študije so pokazali, da je uporaba mezenhimskih matičnih celic in koncentrata trombocitov preprečila napredovanje poškodb tetive, povzročila boljšo celično razporeditev in zmanjšala vnetje v primerjavi s kontrolno skupino. (Badial, 2013)

Študija o devetih konjih s predhodno obstoječimi poškodbami SDFT iz leta 2014 je pokazala, da so postopki reparativnega tkiva po zdravljenju po uporabi mezenhimskih matičnih celic, pridobljenih iz maščobe, uporabljeni kot metoda zdravljenja (Guercio, 2014). Dve leti 2012 študija 141 odjemalcev v lasti dirkalnih konjev z že obstoječimi poškodbami je uporabila izvorne celice, pridobljene iz kostnega mozga namesto celic, pridobljenih iz maščobe, vendar niso opazile škodljivih učinkov zdravljenja; opazili pa so tudi znatno zmanjšanje stopnje ponovnih poškodb med dirkalnimi konji (Godwin, 2012).

Čeprav so vse te prejšnje študije poskušale opaziti razmerje med poškodbami SDFT in mezenhimskimi matičnimi celicami, je v tej raziskavi veliko zmedenih dejavnikov in veliko očitnih vrzeli. Nekatere študije niso uporabile zadostne količine predmetov, da bi podale prepričljive dokaze, druge pa so uporabljale širok razpon pasem, starosti, spola in atletskih disciplin. Drugi uporabljajo različno število izvornih celic in intervale zdravljenja. Morda je največji zmedeni dejavnik ta, da je večina teh študij uporabila konje z že obstoječimi poškodbami, kar je povzročilo velike razlike v velikosti, resnosti, trajanju poškodb itd. In niso ugotovili, ali so ti dejavniki povezani z rezultati. Z uporabo večje skupine starostnih, spolnih, pasemskih in disciplinsko omejenih konjev, vnaprej določeno število matičnih celic, posebna poškodba, načrt zdravljenja in interval zdravljenja ter prizadevanje za vzpostavitev razmerja med temi dejavniki in rezultati Nove študije bi si morale prizadevati za zmanjšanje zmedenih dejavnikov in pridobitev bolj prepričljivih dokazov. Od tega trenutka so potrebne dodatne raziskave za raziskovanje učinkov zdravljenja z matičnimi celicami pri kopitarjih.

SDFT Poškodbe in kviz MSCs

ogled statistik kvizov

Reference

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Terapija s konji, ki uporablja mezenhimske matične celice in koncentrate trombocitov: randomizirana kontrolirana raziskava. Raziskave in terapija z matičnimi celicami, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Histološko in imunohistokemično vrednotenje avtolognih kultiviranih mezenhimskih matičnih celic kostnega mozga in mononuklearnih celic kostnega mozga v kolagenazno inducirani tendinitis konjske površinske digitalne upogibne kite. Veterinarske medicine International, 2010, 1–10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B.A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. in Smith, R.K.W. (2000), Površinski digitalni fleksor tendinitis v konju. Veterinarski dnevnik konj, 32: 369–378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E.E., Young, N.J., Dudhia, J., Beamish, I.C. in Smith, R.K.W. (2012). Implantacija mezenhimskih matičnih celic, pridobljenih iz kostnega mozga, kaže izboljšan izid pri konjih s preobremenitvenimi poškodbami površinske digitalne upogibne kite. Veterinarski dnevnik konj, 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). Mezenhimske matične celice, izpeljane iz podkožne maščobe in plazme, bogate s trombociti, se uporabljajo pri atletskih konjih s šepavostjo površinske digitalne upogibne kite. 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). Matične celice v veterinarski medicini - poskusi regeneracije konjske kite po poškodbi. Trendi v biotehnologiji, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Terapija z mezenhimskimi matičnimi celicami. Konjska klinična imunologija (1^st ed.) John Wiley & Sons, Inc. Vzpostavljeno iz https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484