Новые данные о боли в коленях помогут избежать операции по замене сустава в будущем

Боль в колене – самая частая причина, по которой люди обращаются к ортопедам. Сейчас ученые из Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии США подошли к решению этой проблемы очень близко, изучая структунрые изменения мениска при нагрузке и с возрастом.

Структура мениска неоднородна, в нем есть участки, которые лишены эластичных волокон – островки доменов протеогликанов. В эксперименте было выяснено, что эти места наименее прочные и не могут восстанавливаться при повреждении. Именно им люди обязаны болью в коленях с возрастом.

Ученые провели масштабное исследование структуры хряща мениска у молодых и пожилых людей, а также изучили мениски коров от эмбриональной стадии до взрослого животного. Выяснилось, что очаги с неволокнистой структурой, «островки» протеошликанов, увеличиваются с возрастом в размерах, но не увеличивается их количество. Количество «островков» закладывается еще в эмбриональном возрасте, и таким же остается в старости.

Ученые заметили увеличение размеров «островков» в ответ на высокую физическую нагрузку и лишний вес. При этом «островки» на молекулярном уровне реагируют на сжатие и растяжение не так, как соседние, волокнистые, участки хряща.

Фото с электронного микроскопа в процессе исследования: "островки" протеогликанов мениска эмбриона, молодого животного, старого животногообозначены синим цветом

Сотрудники института создали биоинженерную модель хряща мениска, для того, чтобы изучить проблему боли в колене. В результате они обнаружили, что в ответ на механические нагрузки (давление, растяжение) в волокнистых участках хряща изменяется обмен кальция. Эти перемены помогают запустить генетический процесс регенерации, адаптации к нагрузкам. В тех участках, которые не имеют фиброзных волокон, в «островках», такие процессы в ответ на нагрузку не происходят: это определяет отсутствие возможности восстановления этих участков. И чем больше становятся островки протеогликанов - тем менее прочен сам мениск.

Разрастание «островков» было названо основной проблемой боли в колене, дегенеративных процессов в хрящах, снижения прочности сустава.

Полученные данные дают возможность по-другому взглянуть на лечение дегенеративных изменений в колене и травм, рассмотреть новые методы восстановления функции сустава.

В Украине сегодня много людей в пожилом возрасте испытывают постоянные боли в коленях и лишены возможности нормально ходить, в результате развития дегенеративных процессов в хрящевой ткани. Сотрудник Института травматологии и ортопедии АМН Украины, Виктор Лиходий, прокомментировал ситуацию

"На сегодняшний день мы не обладаем достаточно эффективными методами лечения суставов. Традиционные методы лечения - таблетки (хондропротекторы), препараты гиалуроновой кислоты, артроскопия, замена сустава - не решают проблему дегенеративных изменений. Только современные исследования и достижения тканевой инженерии и терапии могут решить эту проблему."