آیا رشد و ترمیم غضروف در مفاصل قابل انجام است؟

در صورت از بین رفتن غضروف که لایه لغزنده و ضربه گیر در مفاصل است، عوارضی از جمله درد مفاصل و آرتروز ایجاد می‌شود، به همین دلیل به ترمیم غضروف نیاز است. محققان استنفورد در مورد رشد و ترمیم غضروف تحقیقاتی انجام داده‌اند. برای رشد و ترمیم غضروف، ابتدا آسیب جزئی به مفصل وارد می‌کنند، سپس با استفاده از سیگنال‌های شیمیایی، رشد سلول‌های بنیادی اسکلتی را همزمان با بهبود جراحات تحریک می‌کنند. این اثر در ۱۷ آگوست در مجله Nature Medicine منتشر شد.

غضروف مفصلی چیست؟

غضروف مفصلی یک بافت پیچیده و تخصصی است که بالشتک نرم و متحرکی را بین مفاصل بین استخوانی فراهم می‌کند. وقتی این غضروف در اثر ضربه، بیماری و یا افزایش سن تخریب شود، استخوان‌ها مستقیماً روی یکدیگر ساییده می‌شوند و باعث درد و التهاب شوند و در نهایت همین امر منجر به آرتروز می شود.

غضروف آسیب دیده از طریق روشی به نام میکرو شکستگی قابل درمان است. در میکرو شکستگی سوراخ‌های ریزی در سطح مفصل ایجاد می‌کنند. تکنیک میکرو شکستگی بدن را وادار به ایجاد بافت جدید در مفصل می‌کند اما بافت جدید شباهت زیادی به غضروف ندارد.

میکرو شکستگی منجر به ایجاد بافتی می‌شود که بیشتر شبیه بافت اسکار است تا غضروف طبیعی، این بافت فیبرو کارتیلاژ نامیده می‌شود. این بافتی که استخوان را می‌پوشاند از هیچ بهتر است، اما انعطاف پذیری و لغزندگی غضروف طبیعی را ندارد و نسبتاً سریع تخریب می‌شود.
دکتر چان

در تازه ترین تحقیقاتی که توسط دکتر متیو مورفی در استنفورد صورت گرفته است به این نتیجه رسیده است که تنها راه درک فرآیند این است که ببینم سلول‌های بنیادی پس از میکرو شکستگی چه کاری انجام می‌دهند. مورفی نویسنده اصلی مقاله است و دکتر چان و دکتر لونگاکر نیز نویسندگان ارشد همکار بودند.

برای مدت طولانی، مردم تصور می‌کردند که غضروف در بزرگسالان پس از آسیب دوباره بازسازی نمی‌شود و ترمیم غضروف ممکن نیست، زیرا این بافت سلول‌های بنیادی اسکلتی زیادی ندارد که بتوانند فعال شوند.
تیم تحقیقاتی با کار بر روی موش‌های آزمایشگاهی به این نتیجه رسیدند که در روش میکرو شکستگی، سلوله‌های بنیادی اسکلتی فعال می‌شوند، در نتیجه رشد و ترمیم غضروف در بزرگسالی نیز ممکن است.
دکتر چان

لازم به ذکر است که برای اینکه روند بهبودی بعد از میکرو شکستگی بتواند به سمت تولید و ترمیم غضروف و به دور از فیبروکارتژایل هدایت شود چه باید کرد؟ محققان می‌دانستند که با رشد استخوان سلول‌ها باید قبل از تبدیل شدن به استخوان مرحله رشد و ترمیم غضروف را طی کنند. آن‌ها این ایده را داشتند که شاید بتوانند سلول‌های بنیادی اسکلتی را در مفصل تحریک به شروع استخوان سازی کنند، اما این روند را در مرحله غضروف متوقف کنند.

محققان از یک مولکول قدرتمند به نام پروتئین مورفوژنتیک استخوان (BMP2) برای شروع تشکیل استخوان پس از میکرو شکستگی استفاده کردند، سپس روند کار را در میانه راه با یک مولکول متوقف کردند که یک مولکول سیگنالینگ دیگر به نام فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) مهم در تشکیل استخوان را مسدود می‌کند.

آنچه ما به نتیجه رسیدیم غضروف‌هایی بود که از سلول‌های مشابه غضروف طبیعی با خواص مکانیکی قابل مقایسه ساخته شده است، برخلاف غضروف فیبروکارتار که ما معمولاً دریافت می‌کنیم. همچنین آرتروز را در موش‌های آزمایشگاهی بهبود بخشیده و درد آن‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
دکتر چان

محققان تحقیقات خود را ادامه داده و با تزریق سلول‌های بنیادی انسان در موش‌های آزمایشگاه رشد دوباره غضروف ها را مشاهده کردند و این ادعا که ممکن است بر روی انسان‌ها نیز موثر باشد را اثبات کردند.

مرحله تحقیق در مورد رشد و ترمیم غضروف

انجام آزمایشات مشابه در حیوانات بزرگتر قبل از شروع آزمایشات بالینی بر روی انسان است. مورفی خاطرنشان می‌کند که به دلیل مشکل در کار با جثه کوچک موش‌ها، ممکن است با آزمایش بر روی حیوانات بزرگتر بتوانند پیشرفت‌هایی داشته باشند. اولین آزمایشات بالینی انسانی ممکن است برای افرادی باشد که در انگشتان دست و پا آرتروز دارند.

ما ممکن است با مفاصل کوچک شروع کنیم، اگر این کار مفید باشد ما می‌توانیم سراغ مفاصل بزرگتر مانند زانوها برویم. در حال حاضر یکی از رایج ترین جراحی‌ها برای آرتروز در انگشتان برداشتن استخوان در قاعده انگشت شست است. در چنین مواردی ممکن است ما این کار را برای نجات مفصل انجام دهیم، اگر نتیجه ندهد ما فقط استخوان را بیرون می‌کشیم همانطور که به هر حال انجام می‌دهیم. یک پتانسیل بزرگ برای پیشرفت وجود دارد و نکته منفی این است که ما به همان جایی که قبلا بودیم باز خواهیم گشت.
مورفی

جراحی تعویض مفصل انقلابی در نحوه درمان آرتروز توسط پزشکان ایجاد کرده است و این بسیار رایج است. تا ۸۰ سالگی، از هر ۱۰ نفر ۱ نفر مفصل ران خود را تعویض می‌کنندُ از هر ۲۰ نفر ۱ نفر مفصل زانو را تعویض می‌کنند. اما چنین جایگزینی مفصلی بسیار تهاجمی است. طول عمر محدودی دارد و فقط پس از آرتروز و تحمل درد طولانی مدت بیماران انجام می‌شود. محققان می‌گویند آن‌ها می‌توانند زمانی را پیش بینی کنند که افراد بتوانند از طریق ابتلا به آرتروز از طریق جوانسازی غضروف خود در مفاصل قبل از تخریب شدید آن، از ابتلا به آرتروز جلوگیری کنند.

غضروف‌ها در بزرگسالی عملاً توانایی بازسازی ندارند. در صورت آسیب دیدگی یا از بین رفتن بافت غضروفی، روش‌های درمانی برای ترمیم غضروف بسیار محدود شده است. پیدا کردن راهی برای کمک به بدن برای رشد مجدد این بافت مهم، بسیار خوشحال کننده است.
استادیار جراحی چارلز کی اف چان

این روشی که برای رشد غضروف و ترمیم غضروف کشف شده براساس تحقیقات قبلی در استنفورد بوده که منجر به جدا شدن سلول بنیادی اسکلتی شده است که سلول بنیادی یک سلول خود تجدید شونده است. همچنین مسئول تولید استخوان، غضروف و نوع خاصی از سلول است که به سلول‌های خونی در مغز استخوان کمک می‌کند. تحقیقات جدیدی در مورد ترمیم غضروف، در آزمایشگاه‌های چان و متخصص جراحی دکتر مایکل لونگاکر انجام شده است. (تحقیقات جدید مانند اکتشافات قبلی سلول‌های بنیادی اسکلتی موش و انسان).