Σημαντική Πρόοδος στην θεραπεία της Οστεοαρθρίτιδας.
Κων/νος Σαρόπουλος, Ορθοπαιδικός Χειρουργός,
Δ/ντής Η΄ Ορθοπαιδικής Κλινικής Ερρίκος Ντυνάν (ksaropoulos@hotmail.com)
Το λεπτό στρώμα του αρθρικού χόνδρου που καλύπτει τις άκρες των οστών που αρθρώνονται μεταξύ τους σε μια διάρθρωση όπως το γόνατο είναι αρκετά ισχυρό για να αντέχει τις φορτίσεις από το σωματικό βάρος και τις δραστηριότητες ενός ατόμου, αλλά αρκετά ελαστικό ώστε να απορροφά τις δυνάμεις που υποδέχεται η άρθρωση για δεκαετίες επαναλαμβανόμενης χρήσης. Όμως ο αρθρικός χόνδρος έχει περιορισμένη ικανότητα επούλωσης και οι βλάβες του με την πάροδο της ηλικίας λόγω τραυματισμών και καταπονήσεων οδηγούν σε εκφύλισή του και οστεοαρθρίτιδα, προβλήματα που απασχολούν συχνά την καθημερινή κλινική και χειρουργική πράξη.
Αυτός ο συνδυασμός μαλακού, αλλά ισχυρού, αναπαράχθηκε πρόσφατα στο εργαστήριο από ερευνητές του Duke University που δημιούργησαν την πρώτη ζελατινώδη ουσία που ταιριάζει με την ελαστικότητα και την αντοχή του αρθρικού χόνδρου, ικανής να αντιστέκεται στις δυνάμεις εφελκυσμού και παραμόρφωσης, ενώ δεν φθείρεται με την πάροδο του χρόνου.
Τα υδροτζέλ πάντα ήταν ελκυστικά στους ερευνητές λόγω της ολισθηρότητας και της απορροφητικότητάς τους και επειδή δεν βλάπτουν τα κοντινά κύτταρα και ήδη χρησιμοποιούνται στους μαλακούς φακούς επαφής και στις πάνες μιας χρήσης. Ως υποκατάστατα του αρθρικού χόνδρου μελετώνται από τη δεκαετία του 1970 αλλά μέχρι τώρα έχουν αποδειχθεί πολύ αδύναμα για να χρησιμοποιηθούν σε φορτιζόμενες αρθρώσεις, όπως το γόνατο.
Η νέα υδρογέλη μιμείται τις μηχανικές ιδιότητες του αρθρικού χόνδρου μέσω ενός πλέγματος από νανοΐνες βακτηριακής κυτταρίνης και αλληλένδετων δικτύων υδατοδιαλυτών συνθετικών πολυμερών, εκ των οποίων το ένα αποτελείται από ελαστικά σκέλη που μοιάζουν με σπαγγέτι και το άλλο είναι πιο άκαμπτο σαν καλάθι. Όταν το υλικό τεντώνεται, οι ίνες κυτταρίνης αντιστέκονται στο τράβηγμα και βοηθούν στη συνοχή του, ενώ όταν συμπιέζεται, τα αρνητικά φορτία κατά μήκος των άκαμπτων πολυμερών αλυσίδων απωθούνται μεταξύ τους και προσκολλώνται στο νερό, βοηθώντας στην επάνοδο του αρχικού σχήματος.
Η λεία, ολισθηρή αυτολιπαινόμενη επιφάνεια του τεχνητού αυτού χόνδρου δεν είναι κυτταροτοξική, έχει συντελεστή τριβής 45% μικρότερη από αυτήν του αρθρικού χόνδρου και παρέχει αντοχή ανάλογη αυτής του κολλαγόνου και των πρωτεογλυκανών που αποτελούν τη θεμέλια ουσία του, ιδιότητες που την καθιστούν ένα εξαιρετικό υλικό υποψήφιο για την αντικατάσταση του φθαρμένου χόνδρου.
Οι αρχικές δοκιμές ήταν ασφαλείς και επιτυχείς σε εργαστηριακό επίπεδο, όμως χρειάζεται αρκετός χρόνος ακόμα μέχρις ότου εφαρμοστούν σε έμβιους οργανισμούς και σε ανθρώπους. Ωστόσο, πρόκειται για μια ανακάλυψη που μπορεί να προσφέρει νέες θεραπευτικές επιλογές στους ασθενείς με γοναλγία αλλάζοντας το τοπίο στις επεμβάσεις που σχετίζονται με την επιδιόρθωση των χόνδρινων βλαβών και τις επεμβάσεις αντικατάστασης της άρθρωσης του γόνατος.
Πηγή: Feichen Yang, Jiacheng Zhao, William J. Koshut, John Watt, Jonathan C. Riboh, Ken Gall, Benjamin J. Wiley. A Synthetic Hydrogel Composite with the Mechanical Behavior and Durability of Cartilage. Advanced Functional Materials, 2020.