Новый вид лечения остеоартроза в настоящее время проходит клинические испытания на собаках, он открывает перспективы для дальнейшего использования у людей.
Процедура, разработанная инженерами-биомедиками Корнеллского университета (Cornell University), представляет собой помещение с помощью инъекции на поверхность суставного хряща синтетической смазки, связывающейся с его поверхностью и смягчающей контакт хрящей во время бега или прыжков.
«Когда производство естественной смазки падает, создаётся более тесный контакт между поверхностями сустава, со временем это приводит к остеоартрозу», — говорит Дэвид Патнам (David Putnam), профессор в Школе биомедицинской инженерии Мейнига (Meinig School of Biomedical Engineering) и Школе химической и биомолекулярной инженерии Смита (Smith School of Chemical and Biomolecular Engineering) Инженерного колледжа Корнеллского университета.
Исследование сосредоточено на естественном смазочном веществе для суставов. Производство этого вещества снижается после травматических повреждений сустава, таких как разрыв связок в колене.
Смазка коленного сустава осуществляется в двух режимах — гидродинамическом и граничном. Гидродинамический режим подразумевает наличие смазочного материала между двумя поверхностями, при граничном — поверхности непосредственно граничат между собой и толщина слоя смазки меньше величины шероховатости поверхностей. Смазка в гидродинамическом режиме происходит, когда соединение движется быстро и на него не давят с большой силой. В этом режиме суставы смазываются преимущественно таким соединением как гиалуроновая кислота, густым и липким, подобно автомобильному маслу. На рынке представлено большое количество пищевых продуктов и медикаментов, предназначенных для лечения нарушений смазки в гидродинамическом режиме.
Но гиалуроновая кислота неэффективна, когда на сустав происходит сильное давление, например, во время бега или прыжков. Под высоким давлением гиалуроновая кислота буквально выдавливается из промежутка между хрящами, а фракции синовиальной жидкости, содержащие связывающие воду сахара, прилипают к поверхности хряща.
В статье исследователи описывают синтетический полимер, достаточно простой в производстве. Это диблок-сополимер, имитирующий структуру лубрицина. Лубрицин — это гликопротеин, защищающий хрящи в несущих нагрузку суставах в условиях граничного режима смазки, он входит в состав синовиальной жидкости. Разрабатываемый биомедиками полимер состоит из катионного домена, связывающего хрящи, и щёточно-смазывающего домена, как и лубрицин.
«Мы проводим клинические испытания на собаках, больных остеоартрозом», — сказал Патнам.
В случае успеха испытаний и выпуска медикаментов, предназначенных для животных, исследователи, возможно, смогут выйти на рынок и со смазкой для граничного режима работы коленных суставов человека.
