Tüvirakkude ravi hobuste fleksor-kõõluse vigastuste korral

Võtke ühendust autoriga

SDFT hobuste ja regeneratiivse meditsiini vigastused

Pindmiste digitaalsete paindekõõluste (SDFT) vigastused on hobuste kergejõustikutööstuses valitseva lameuse ja vähenenud atleetlikkuse oluliseks põhjustajaks. Kirjeldatud esinemissagedus on täisvereliste võistlushobustel 8–43% (Dowling, 2000). See on tingitud nende vigastuste suurest levimusest, pikenenud taastumisperioodist ja suurest korduvusastmest. SDFT vigastused paranevad aeglaselt: 20–60% vigastatud võistlushobustest on saavutanud täieliku sportliku võimekuse, kuid kuni 80% vigastatud võistlushobustest on taas vigastada saanud (Dowling, 2000). See kalduvus aeglaselt paraneda ja mehaaniliselt väiksema rakuvälise maatriksi konstrueerimine on tõenäoliselt tingitud asjaolust, et kõõlused on minimaalselt vaskulariseeritud, neis on vähendatud mitootilise toimega rakud ja kudedes on vähe eellasrakke. Mesenhümaalsete tüvirakkude (MSC) hiljutised uuringud on mõjutanud regeneratiivse meditsiini kasutamise potentsiaalset arengut SDFT vigastuste võimaliku uudse ravina.

Pindmiste digitaalsete paindekõõluste (SDFT) vigastused on hobuste kergejõustikutööstuses valitseva lameuse ja vähenenud atleetlikkuse oluliseks põhjustajaks. Kirjeldatud esinemissagedus on täisvereliste võistlushobustel 8–43%.

Kõõluse struktuur hobusel

Kõõlused koosnevad peamiselt veest (~ 70%); ülejäänud 30% sisaldab kollageeni ja kollageenivaba maatriksit. Normaalsete paindekõõluste korral on I tüüpi kollageen kõige tavalisem. Tüübid II, III, IV ja V on samuti olemas, ehkki väiksemates kogustes konkreetsemates kohtades kõõluse piirkonnas. II tüüp võib paikneda luude sisestuses ja piirkondades, kus kõõlused muudavad suunda, et katta luude väljaulatuvat osa, ning on kavandatud vastu pidama kokkusurumisele ja pingetele. III, IV ja V tüüpi leidub ainult keldrimembraanides ja endotendonides. Kollageeni molekulid jaotatakse mikrofibrillideks, subfibrillideks ja fibrillideks ning liigitatakse edasi fastsiikideks, mis jagunevad lõdvalt endotenoonsete septide järgi, ja ülejäänud maatriks koosneb tenotsüütidest ja glükoproteiinidest. I, II ja III rakutüüpi on hobuste kõõluste ümbruses ära tunda. Nende rakkude jaotus sõltub vanusest ja seda võib enamasti seostada rakuvälise maatriksi sünteesiga. Normaalsetes SDFT-des on leitud mitmeid glükosaminoglükaane, sealhulgas kondroitinsulfaat, keraansulfaat, dermaansulfaat, hepariin, heparinsulfaat ja hüaluroonhape. Proteoglükaandekoriin, fibromoduliin ja biglükaan esinevad kogu SDFT-s ja mõjutavad tenotsüütide funktsioone, kollageeni fibrillogeneesi ja kiudude mõõtmete paigutust. See mõjutab kõõluse tugevust. Proteoglükaanidel on potentsiaalne roll ka kasvufaktorite kaasamisel kollageenmaatriksisse.

Kõõlused koosnevad peamiselt veest (~ 70%); ülejäänud 30% sisaldab kollageeni ja kollageenivaba maatriksit.

Hobuse tavalised kõõlusekahjustused

Looduslikult esinevaid kõõluste vigastusi kirjeldatakse kui "fibrillaarset venitust, libisemist ja rebenemist, millele järgneb fibrilolüüs", mis on seotud "ensüümide vabastamisega kahjustatud fibroblastidest ja põletikulistest rakkudest" (Dowling, 2000). Just seal algab tervenemisprotsess, millele järgnevad põletiku, vohamise, uuenemise ja küpsemise peamised faasid. III tüüpi kollageen on esimene, mis integreeritakse vigastuskohta, moodustades interfibrillaarsed ristsidemed, mis võimaldavad varajast tugevust ja stabiilsust vigastuskohas. Seejärel areneb kiiresti IV ja V tüüpi kollageeni suurenenud kogus. Pärast neid ägedaid faase ilmnevad I tüüpi kollageenikiud kõige selgemalt ja vabade I ja III tüüpi kollageeni fibrille ilmub mõnevõrra väiksemates kogustes kuni umbes 6 kuud pärast vigastust. Järgnevalt domineerivad taas I tüüpi kollageenfibrillid, mis näitab paranemiskoe pidevat ümberehitust ja normaliseerumist. Kuni 14 kuu jooksul pärast vigastust võib esineda ebanormaalselt kõrge III tüüpi kollageeni sisaldus ja sirgjooneline koostis puudub. Kiulises armekoes arvatakse SDFT uuesti vigastamise kõrgema määra põhjustajaks maatriksi ebanormaalne paigutus ja koostis, mille biomehaanika on keskmiste kõõluste kudedega võrreldes veelgi kehvem, ja vähenenud paranemiskiirus. Hobuste kõõluste ja tavaliste kõõluste vigastuste (välja arvatud lämbumisvigastused) kohta soovitan viidata Howell Equine'i käsiraamat kõõluse ja ligamendi vigastustest.

Looduses esinevaid kõõluste vigastusi kirjeldatakse kui "fibrillaarset venitust, libisemist ja rebenemist, millele järgneb fibrilolüüs", mis on seotud "ensüümide vabastamisega kahjustatud fibroblastidest ja põletikulistest rakkudest".

Hobusemeditsiini praegused ravivõimalused

SDFT-vigastuste raviks on praegu mitmeid aktsepteeritud võimalusi. Need ravivõimalused võib liigitada füüsikaliste, farmakoloogiliste, kirurgiliste ravimeetodite alla. Füüsilised ravimeetodid esinevad jäätumise, külma vesiravi, survestamise ja varisemise vormis ning neid on peetud SDFT vigastuste ravi algfaasis nurgakiviks, et vähendada põletikku ja vähendada edasise kahjustuse tõenäosust. Füüsilisi ravimeetodeid kasutatakse sageli koos ravimteraapiatega. Narkootikumravi režiimid hõlmavad tavaliselt põletikuvastaseid ravimeid, naatriumhüaluronaati, polüsulfaaditud glükosaminoglükaane ja beeta-aminoproprionitriilfumaraati. Korrigeerivate kirurgiliste võimaluste hulka kuulub praegu ka lisa ligamentide desmotoomia, perkutaanne kõõluse lõhestamine, kõõluste sünteetilised implantaadid ja vastaskirjutamine. Muud, vähem uuritud ravivõimalused hõlmavad madala intensiivsusega ultraheli, madala sagedusega infrapuna laserravi ja elektromagnetilise välja teraapiat. Sellise ravi tulemused on erinevad, kuna on olnud vähe tõestatavaid andmeid selle kohta, et ükskõik millisel ülalnimetatud ravivõimalusel oleks olnud järjepidevalt usaldusväärne või pikaajaline eelis. See on tõenäoliselt osaliselt tingitud teraapiatehnikate ja eelistuste suurest erinevusest loomaarstide ja omanike vahel.

Füüsilised ravimeetodid esinevad jäätumise, külma vesiravi, survestamise ja varisemise vormis ning neid on peetud SDFT vigastuste ravi algfaasis nurgakiviks, et vähendada põletikku ja vähendada edasise kahjustuse tõenäosust.

Mesenhümaalsete tüvirakkude (MSC) ravi hobusemeditsiinis

Mesenhümaalsed tüvirakud on mittehematopoeetilised mitmeosalised tüvirakud, millel on tähendus hobuste ortopeediliste vigastuste ravis. Tüvirakud klassifitseeritakse embrüonaalseteks või täiskasvanud rakkudeks sõltuvalt nende doonori arengutasemest. Selle uuringu jaoks keskendutakse siin täiskasvanute rakkudele. Täiskasvanud tüvirakud on normaalselt elavad rakutüübid, mida leidub igas koetüübis, ja need aitavad tagada korraliku organi vormi kogu rakkude regulaarse ringluse käigus. Nendel tüvirakkudel on ka võime vastavalt vajadusele diferentseeruda erinevatest kudedest pärit rakutüüpideks, mida nimetatakse raku plastilisuseks. Selle raku plastilisuse idee põhjal propageeriti esmakordselt MSC-de kasutamist kudede regenereerimiseks; kahjustatud kudesid stimuleeritakse otseselt MSC-de süstimisega, rakud asustavad vigastuse koha, diferentseeruvad selle koe jaoks sobivaks rakutüübiks ja algab regenereerimine. Hiljem leiti, et need rakud stimuleerivad kaudselt ka regeneratsiooni, tootes bioaktiivseid troofilisi ja immunomodulaarseid tegureid.

Rasvkoe ja luuüdi on hobuste ravimites kasutatavad MSC-de kõige tavalisemad allikad, kuigi sellised allikad nagu perifeerne veri ja nabaväädivere on muutumas üha populaarsemaks, kuna need on vähem invasiivsed. Võrreldes inimese MSC-dega ei ole loomset päritolu MSC-dele praegu ühtegi iseloomustusstandardit kättesaadav. Seetõttu kasutavad erinevad ettevõtted loomade MSC iseloomustamiseks erinevaid meetodeid, muutes hobuste puhul kasutatavate MSC-teraapiate uuringutulemuste ja kliiniliste tulemuste võrdlemise keeruliseks. Loomade MSC-sid saab klassifitseerida nende võime järgi plasti külge kleepuda ja diferentseeruda, kuid nende antigeeni pinna ekspressiooni ei ole endiselt kerge tuvastada. Spetsiifiliste antikehade piiratud kättesaadavus veterinaarmeditsiinis piirab MSC-de tõelise immunofenotüpiseerimise võimalusi.

MSC praeguste uuringute tulemused

2003. aastal määratleti esmakordselt MSC-de kasutamine hobuste kõõluste vigastuste raviks, avaldati ainult viis selleteemalist uurimisartiklit (Van de Walle, 2016). Pärast seda sündmust on MSC-de kasutamine hobuste regeneratiivmeditsiinis kiirenenud ja selle meetodiga ravitakse nüüd tuhandeid hobuslasi. Hobuste MSC-ravi efektiivsus on siiski mõnevõrra ebakindel, kuna sobivaid kontrollrühmi ei kasutata alati ning koos tüvirakkudega kasutatakse sageli ka muid bioloogilisi tegureid. Siiski on varasemad uuringud näidanud positiivset seost mesenhümaalsete tüvirakkude ravi ja kõõluste tervisliku regenereerimise vahel SDFT vigastuste korral, mõnede puhul on näidatud vähenenud kordusvigastuste määra (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).

Eelkõige 2013. aasta uuringus kasutati sarnaseid meetodeid, nagu seda tehakse. Selles varasemas uuringus indutseeriti kahjustused kaheksa segatõugu hobuse SDFT metakarpaluses piirkonnas kollagenaasgeeli süstimisega. Ravirühma hobuseid raviti trombotsüütide kontsentraadis suspendeeritud rasvkoest saadud mesenhümaalsete tüvirakkude interlesionaalse süstimisega. Pärast 16-nädalast ravi viidi läbi biopsiad histopatoloogiliste, immunohistokeemiliste ja geeniekspressioonianalüüside jaoks. Selle uuringu tulemused näitasid, et mesenhümaalsete tüvirakkude ja trombotsüütide kontsentraadi kasutamine takistas kõõluste kahjustuste progresseerumist, põhjustas raku paremat paigutust ja vähendas põletikku võrreldes kontrollrühmaga. (Badial, 2013)

2014. aastal läbi viidud üheksa hobusega, kellel oli SDFT-vigastused, täheldati tõendeid paranemisjärgsete kudeprotsesside järgsest ravist pärast rasvadest saadud mesenhümaalsete tüvirakkude kasutamist ravimeetodina (Guercio, 2014). Kaheaastases 2012. aasta uuringus, milles osales 141 kliendi omandis olevaid hobuste hobuseid, kellel olid juba olemasolevad vigastused, kasutati pigem luuüdist saadud tüvirakke kui rasvkoest saadud rakke, kuid ravi kahjulikku mõju ei täheldatud; kuid võidusõiduhobuste hulgas täheldati korduvate vigastuste määra olulist langust (Godwin, 2012).

Ehkki kõik need varasemad uuringud on püüdnud jälgida seost SDFT vigastuste ja mesenhümaalsete tüvirakkude vahel, on selles uuringus palju segavaid tegureid ja ilmseid lünki. Mõnedes uuringutes ei kasutatud veenvate tõendite saamiseks piisavas koguses katsealuseid, teistes kasutati mitmesuguseid tõuge, vanuseid, sugu ja sportlikke distsipliine. Teised kasutavad erinevat arvu tüvirakke ja ravi intervalle. Võib-olla on kõige segasemaks teguriks see, et enamikus nendes uuringutes kasutati hobuseid, kellel olid juba olemasolevad vigastused, luues suuri erinevusi vigastuse suuruses, tõsiduses, kestuses jne ja ei õnnestunud kindlaks teha, kas neil teguritel oli seos tulemustega. Kasutades suuremat vanuse, soo, tõu ja distsipliiniga hobuste rühma, eelnevalt kindlaksmääratud arvu tüvirakke, konkreetset vigastust, raviplaani ja ravi intervalli ning püüdes luua seoseid nende tegurite ja tulemuste vahel, peaksid uued uuringud püüdma vähendada segavaid tegureid ja koguda veenvamaid tõendeid. Alates sellest ajast on hobuste tüvirakuravi mõju uurimiseks vaja täiendavaid uuringuid.

SDFT vigastused ja MSC viktoriin

vaadata viktoriinistatistikat

Viited

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Hobuste kõõlusepõletiku ravi mesenhümaalsete tüvirakkude ja trombotsüütide kontsentraatidega: randomiseeritud kontrollitud uuring. Tüvirakkude uurimine ja ravi, 4 (4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Autoloogsete kultiveeritud luuüdi mesenhümaalsete tüvirakkude ja luuüdi mononukleaarsete rakkude histoloogiline ja immunohistokeemiline hindamine hobuste pindmise digitaalse fleksori kõõluse kollagenaasist põhjustatud tendiniidi korral. Rahvusvaheline Veterinary Medicine, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, BA, Dart, AJ, Hodgson, DR ja Smith, RKW (2000), hobuse pindmine digitaalne fleksor-kõõlusepõletik. Equine Veterinary Journal, 32: 369–378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, EE, Young, NJ, Dudhia, J., Beamish, IC ja Smith, RKW (2012). Luuüdist saadud mesenhümaalsete tüvirakkude implanteerimine näitab hobuste paremat tulemust, kellel on pindmise digitaalse paindekõõluse ületreenimine. Equine Veterinary Journal, 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). Mesenhümaalsed tüvirakud, mis on saadud nahaalusest rasvast ja trombotsüütide rikkast plasmast, mida kasutatakse sportlikel hobustel, kellel on pindmise digitaalse fleksori kõõluse haletsus. Journal Of Equine Veterinary Science, 35 (1), 19–26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson LE, Dudhia J., Clegg PD, Smith, R. (2007). Tüvirakud veterinaarmeditsiinis - katsed hobuse kõõluse taastamiseks pärast vigastust. Trends in Biotechnology, 25 (9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Mesenhümaalsete tüvirakkude ravi. Hobuste kliiniline immunoloogia (1. ed.) John Wiley & Sons, Inc. Välja otsitud andmebaasist https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484