Помощ при незаздравяващи кости PZ - Pharmazeutische Zeitung
Помощ при незаздравяващи кости
От Гудрун Хейн, Берлин
Счупените кости не просто се слагат в гипс в наши дни. Лекарите се опитват да ускорят сложния процес на заздравяване с растежни фактори или стволови клетки. Тези нови методи са особено полезни при лечебни разстройства.
Само преди няколко десетилетия инфекциите бяха едно от най-големите предизвикателства пред ортопедите и травматолозите. Във войната от 1870/71 г. около 70% от войниците с отворена фрактура на подбедрицата умират от неконтролируема бактериална инфекция. Дори когато импланти като интрамедуларни нокти, плочи и винтове, мазилка от Париж и разтягащи се превръзки до голяма степен са заменени през 50-те години, все още се наблюдават сериозни инфекции при до 30 процента от пациентите с отворени фрактури на подбедрицата. Оттогава имплантите, както и хирургичните и лечебни методи непрекъснато се подобряват. Инфекциите се случват и до днес, но броят им е намалял значително.
През изминалия век има голям напредък в лечението на фрактури. До 10 процента от пациентите обаче не лекуват счупена кост по желание. „Ако обаче се подобрят биомеханичните и биологичните рамкови условия в зона на фрактура, това има положителен ефект върху зарастването на рани“, каза президентът на Германското дружество по травматологична хирургия, професор д-р. Клаус Щюрмер, на германския конгрес по ортопедия и травматологична хирургия в Берлин.
Лечебното разстройство засяга не само хората с остеопороза. Преди всичко тези пациенти са предизвикателство за лекуващите лекари, които трябва да закотвят стоманени или титанови импланти в порестата кост. Днес е известно, че някои механични стимули и биологични сигнали, причинени от движение, са необходими, за да стимулират образуването на нова кост. Следователно, особено неподвижните хора винаги са сред онези пациенти, чиито кости не искат да се излекуват.
Активирайте костните клетки
Лечението на почивка започва веднага след почивката. Кръвта изтича от наранени кръвоносни съдове и се събира около почивката, където се съсирва. Това създава свързваща тъкан подобна връзка между двата края на костта, в която мигрират костните клетки, така наречените остеобласти. Тези специализирани клетки произвеждат костно вещество. Това постепенно създава солидна матрица от съединителна тъкан и костен материал, така нареченият калус.
По правило обаче остеобластите не винаги са на разположение в достатъчни количества, но първо трябва да се образуват от мезенхимни стволови клетки. Те се намират в съединителната тъкан на костите, надкостницата, костния мозък или други органи. Само локални стимули, като разширяване на тъканите и промени в налягането, стимулират мезенхимните стволови клетки да се делят и диференцират. В зависимост от локалната ситуация в областта на фрактурата те се развиват в костни клетки, клетки на съединителната тъкан или хрущялни клетки.
Както твърдите, така и нестабилните условия нарушават лечебния процес. Ако лекуващият хирург травма стабилизира твърде много зоната на фрактурата, няма стимул за образуване на нова кост. Това е и една от причините, поради които пациентите сега се насърчават да стават на първия ден след операцията. Ако, от друга страна, лекарят не стабилизира достатъчно костта, има забавяне на заздравяването.
Това е особено полезно, когато е относително спокойно в лечебната област. Тогава стволовите клетки се диференцират в остеобласти, които образуват костно вещество. Ако, от друга страна, е твърде неспокойно, природата се отклонява. Тогава се развиват хрущялни клетки, които образуват заместваща тъкан, която действа като твърда рамка. Едва когато са създадени подходящите условия на околната среда, остеобластите израстват в тях и постепенно заместват хрущялната тъкан с костно вещество.
Биологичните сигнали също играят важна роля в този процес. Те се улавят от рецепторите на клетъчните повърхности и се предават на клетъчните ядра. Там те контролират изпълнението на синтеза на клетките. Все още не са известни всички молекулярно-биологични взаимовръзки, които регулират диференциацията на стволовите клетки и стимулирането на специализирани клетки за образуване на кости. Експертите обаче се надяват да открият точки за атака за лекарствена терапия в бъдеще. Ако е възможно да се регулира чувствителността на клетките към механични стимули, може да се помогне на много възрастни или неподвижни пациенти в легло.
Растежните фактори играят важна роля в отделните фази на зарастване на фрактурите. Вече са известни над 100 протеина, които могат да стимулират и регулират клетъчния растеж. Някои от тях вече могат да бъдат произведени синтетично. Костните морфогенетични протеини 2 (BMP-2) и 3 (BMP-3) са одобрени за клинична употреба през последните години. Можете да ускорите зарастването на фрактурите с фактор четири. Когато обаче се инжектират активните съставки, това се случва по много неконтролиран начин, така че дори неангажираната тъкан започва да расте.
Едно от възможните решения на този проблем е прилагането на протеините върху метални импланти. Покритите нокти, винтове и пластини не само стабилизират счупената кост, но също така действат като носители на лекарства. Първите предклинични приложения вече са на разположение в Charité в Берлин. Имплантите вече са оборудвани и с други вещества като антибиотици. Пациентите с отворена костна фрактура в частност могат да се възползват от тази нова технология в бъдеще, тъй като тя значително намалява риска от възпаление на костите.
В резултат на това грешни стави
Хората имат особен проблем, при който няма костно свързване между счупените костни краища и подвижна костна област, подобна на става, само на „грешното“ място. Така наречените псевдартрози се срещат главно при възрастни хора и тежко болни пациенти, чиято тъкан вече не е способна да се регенерира. „По-специално стволовите клетки имат голям терапевтичен потенциал, за да помогнат на засегнатите с трудно зарастващи кости“, каза д-р. Улрих Ньот, ръководител на секцията за тъканно инженерство в университета във Вюрцбург. Пациенти, на които липсва парче кост след туморна операция (сегментен костен дефект) и пациенти, чиито кости са некротични поради недостатъчно кръвоснабдяване, например при некроза на главата на бедрената кост, също се възползват от тази възможност за лечение.
Възрастни стволови клетки, като мезенхимни стволови клетки, могат да бъдат получени относително лесно от костния мозък, например от таза на човек. Често донорите са самите пациенти. Тъй като няма нужда да се убиват ембриони с този метод, се избягват много етични опасения. За разлика от ембрионалните стволови клетки, рискът от неконтролирано размножаване и по този начин дегенерация е много нисък.
Първите пациенти със сегментни дефекти на дългите кости са лекувани успешно с мезенхимни стволови клетки през 2001 г. в САЩ. При тази процедура стволовите клетки се прилагат към носители на хидроксиапатит и след това се вкарват в пациента. В тялото направляващата шина се абсорбира с течение на времето и постепенно се замества от здрава кост. По-големите дефекти от пет сантиметра или повече са много трудни за преодоляване по този начин, тъй като в разплодните кости липсва кръвоснабдяване. Тъй като обаче васкуларизацията на костната тъкан е от решаващо значение за лечебния процес, настоящите стратегии се фокусират върху едновременното приложение на растежни фактори, стволови клетки и кръвни предшественици.
В Америка сега повече от 200 пациенти с псевдартроза са лекувани с мезенхимни стволови клетки. До момента един пациент е опериран във Вюрцбург, а няколко пациенти с различни показания са в списъка на чакащите. Освен това Университетската клиника във Вюрцбург е първата в Европа, която участва в голямо многоцентрово проучване за некроза на главата на бедрената кост.