خداحافظی با تعویض مفصل؟ کشف روش جدید برای بازسازی غضروف و درمان آرتروز

پژوهشگران دانشگاه استنفورد روش جدیدی برای بازسازی غضروف آسیب دیده شناسایی کرده اند که بر مهار پروتئینی به نام ۱۵-PGDH تمرکز دارد. این پروتئین با افزایش سن بیشتر می شود و در کاهش عملکرد برخی بافت های بدن نقش دارد. در آزمایش های انجام شده روی موش های مسن، مهار این پروتئین به بازسازی قابل توجه غضروف زانو کمک کرد و در موش های دچار آسیب رباط صلیبی نیز احتمال بروز آرتروز را کاهش داد.

نتایج بررسی نمونه های غضروف انسانی نیز امیدوارکننده بود؛ زیرا پس از استفاده از مهارکننده این پروتئین، نشانه هایی از تغییر فعالیت سلول ها و بازسازی غضروف مشاهده شد. با این حال، هنوز مشخص نیست که این روش در بدن انسان نیز به همین اندازه موثر باشد یا بتواند نیاز به جراحی تعویض مفصل را کاهش دهد.

آرتروز چیست و چرا بازسازی غضروف اهمیت دارد؟

آرتروز یک بیماری تحلیل برنده مفاصل است که در آن غضروف محافظ انتهای استخوان ها به تدریج آسیب می بیند. این بافت صاف و لغزنده کمک می کند استخوان ها هنگام حرکت با اصطکاک اندک روی یکدیگر بلغزند. با تخریب غضروف، درد، التهاب، تورم و محدودیت حرکتی ممکن است افزایش پیدا کند.

افزایش سن، آسیب های مفصلی و چاقی از عواملی هستند که می توانند در بروز یا پیشرفت آرتروز نقش داشته باشند. در مراحل پیشرفته بیماری، جراحی تعویض مفصل ممکن است برای کاهش درد و بهبود عملکرد ضروری شود. از آنجا که غضروف مفصلی توان محدودی برای ترمیم طبیعی دارد، یافتن راهی برای بازسازی این بافت یکی از اهداف مهم پژوهش های پزشکی است.

پروتئین ۱۵-PGDH چگونه بر تخریب غضروف تاثیر می گذارد؟

پروتئین ۱۵-PGDH یکی از عوامل مرتبط با تغییرات بافتی ناشی از افزایش سن است که پژوهشگران آن را در گروهی از آنزیم های موسوم به ژروآنزیم قرار می دهند. مطالعات پیشین نشان داده بودند که افزایش فعالیت این پروتئین می تواند با کاهش عملکرد برخی بافت ها همراه باشد. همین موضوع باعث شد پژوهشگران احتمال نقش آن را در تخریب غضروف نیز بررسی کنند.

این پروتئین مولکولی به نام پروستاگلاندین E2 را تجزیه می کند؛ مولکولی که در فرایندهای مختلف بدن، از جمله التهاب و بازسازی بافت، نقش دارد. پژوهشگران پیش تر مشاهده کرده بودند که مهار ۱۵-PGDH در موش ها می تواند به بازسازی برخی بافت ها کمک کند.

در مطالعه جدید، میزان این پروتئین در غضروف زانوی موش های مسن تقریباً دو برابر موش های جوان بود. این یافته احتمال ارتباط میان افزایش سن، فعالیت ۱۵-PGDH و کاهش توان بازسازی غضروف را تقویت کرد.

بازسازی غضروف زانوی موش های مسن با مهار پروتئین پیری

پژوهشگران برای بررسی اثر مهار ۱۵-PGDH، از مولکول کوچکی استفاده کردند که فعالیت این پروتئین را کاهش می دهد. دارو در یک آزمایش به حفره شکمی موش ها تزریق شد و در آزمایشی دیگر مستقیماً به مفصل زانو رسید. هر دو روش با افزایش ضخامت غضروف همراه بودند.

نکته مهم این بود که بافت بازسازی شده از نوع غضروف هیالین بود؛ همان نوع غضروفی که سطح مفاصل را می پوشاند و برای حرکت روان و تحمل فشار ضروری است. این نتیجه اهمیت دارد، زیرا غضروف های مختلف بدن ساختار و عملکرد یکسانی ندارند و بازسازی یک نوع بافت لزوماً به معنای بازسازی غضروف مفصلی نیست.

پژوهشگران همچنین مشاهده کردند که مهار این پروتئین می تواند فعالیت سلول های غضروفی را تغییر دهد و شرایط را برای تشکیل بافت مناسب تر فراهم کند. با این حال، این نتایج در مدل حیوانی به دست آمده اند و برای اثبات اثربخشی درمان در انسان کافی نیستند.

آیا این روش می تواند از آرتروز پس از آسیب زانو جلوگیری کند؟

آسیب رباط صلیبی قدامی یا ACL یکی از آسیب های شناخته شده زانو است که ممکن است در ورزش هایی مانند فوتبال، بسکتبال و اسکی رخ دهد. حتی پس از جراحی ترمیم رباط، برخی افراد در سال های بعد به آرتروز مفصل آسیب دیده مبتلا می شوند. به همین دلیل، پیشگیری از تخریب غضروف پس از آسیب اهمیت زیادی دارد.

در این پژوهش، محققان بررسی کردند که آیا مهار ۱۵-PGDH می تواند احتمال بروز آرتروز را پس از آسیب زانو کاهش دهد یا خیر. موش های آسیب دیده به مدت چهار هفته و هفته ای دو بار تحت درمان قرار گرفتند.

نتایج نشان داد موش های دریافت کننده مهارکننده، عملکرد حرکتی بهتری داشتند و هنگام راه رفتن وزن بیشتری را روی پای آسیب دیده قرار می دادند. همچنین نشانه های تخریب غضروف در آنها کمتر بود. این یافته ها احتمال می دهند که هدف قرار دادن مسیرهای زیستی مرتبط با پیری بتواند در آینده به محافظت از مفاصل پس از آسیب کمک کند.

آزمایش روی غضروف انسانی چه نتایجی داشت؟

برای بررسی امکان کاربرد این روش در انسان، پژوهشگران نمونه های غضروف افرادی را مطالعه کردند که به دلیل آرتروز تحت جراحی تعویض کامل مفصل زانو قرار گرفته بودند. نمونه ها پس از خارج شدن از بدن، به مدت یک هفته در معرض مهارکننده ۱۵-PGDH قرار گرفتند.

نتایج نشان داد که فعالیت برخی ژن های مرتبط با تخریب غضروف و تشکیل بافت نامناسب کاهش یافت و نشانه هایی از بازسازی غضروف مفصلی مشاهده شد. همچنین الگوی فعالیت سلول های غضروفی به سمتی تغییر کرد که با حفظ و تشکیل غضروف سالم تر ارتباط داشت.

این نتایج نشان می دهند سلول های غضروفی موجود ممکن است ظرفیت بازسازی بیشتری از آنچه پیش تر تصور می شد داشته باشند. با این حال، آزمایش روی نمونه های خارج شده از بدن با درمان موفق یک بیمار تفاوت دارد. برای مشخص شدن اثربخشی و ایمنی این روش، انجام کارآزمایی های بالینی ضروری است.

جمع بندی

پژوهش دانشگاه استنفورد نشان می دهد که مهار پروتئین ۱۵-PGDH می تواند در موش های مسن به بازسازی غضروف زانو کمک کند و احتمال بروز آرتروز پس از آسیب مفصل را کاهش دهد. آزمایش روی نمونه های غضروف انسانی نیز نشانه هایی امیدوارکننده از تغییر فعالیت سلول ها و بازسازی بافت نشان داده است.

با وجود این، نتایج فعلی هنوز برای اثبات اثربخشی درمان در بدن انسان کافی نیستند. مطالعات بالینی آینده باید مشخص کنند که این روش تا چه اندازه ایمن و موثر است و آیا می تواند نیاز به جراحی تعویض مفصل را کاهش دهد. بنابراین، این کشف را باید گامی امیدوارکننده در مسیر درمان آرتروز دانست، نه پایان قطعی جراحی های تعویض مفصل.