Терапията със стволови клетки при контузии на сухожилията на конски флексор

Контакт с автора

Травми на SDFT в конете и регенеративната медицина

Повърхностните дигитални увреждания на сухожилието на флексора (SDFT) са значителен произход на куцота и намален атлетизъм в атлетичната индустрия от конете, с описано разпространение от 8 до 43% при конете с чистокръвни породи (Dowling, 2000). Това се дължи на високото разпространение на тези наранявания, удължения период на възстановяване и високата честота на рецидиви. Травмите на SDFT са бавно заздравяващи, като 20-60% от контузените расови коне се връщат към пълна атлетическа способност, но с до 80% от контузените състезателни кончета, поддаващи се на повторно нараняване (Dowling, 2000). Тази склонност към заздравяване бавно и изграждането на механично по-малък извънклетъчен матрикс е вероятно поради факта, че сухожилията са минимално васкуларизирани, присъстват клетки с намалено митотично действие и имат малко клетки-предшественици, съществуващи в тъканите. Последните проучвания на мезенхимни стволови клетки (MSCs) предполагат потенциалното развитие на използването на регенеративна медицина като потенциално ново лечение на SDFT наранявания.

Повърхностните травми на сухожилията на дигиталния флексор (SDFT) са значителен произход на куцота и намален атлетизъм в атлетичната индустрия на конете, с описано разпространение от 8 до 43% при чистокръвните състезателни кончета.

Структура на сухожилие при кон

Сухожилията са съставени предимно от вода (~ 70%); останалите 30% съдържат колаген и матрица без колаген. В нормалните флексорни сухожилия най-често се среща колагенът тип I. Съществуват и типове II, III, IV и V, макар и в по-малки количества в по-конкретни позиции в сухожилието. Тип II може да бъде разположен в костеливи вложки и области, където сухожилието променя посоките, за да покрие костна проекция и е проектиран да издържа на компресия и напрежение. Типове III, IV и V се срещат само в мазевите мембрани и ендотендона. Колагенните молекули се организират в микрофибрили, субфибрили и фибрили и по-нататък се категоризират във фасикули, които са слабо разделени от ендотеноновата септа, а останалата матрица е съставена от теноцити и гликопротеини. Клетъчните типове I, II и III са разпознати във фасцията на конските сухожилия. Разпределението на тези клетки се различава с възрастта и може да бъде свързано най-вече с синтеза на извънклетъчна матрица. В нормални SDFT са открити няколко гликозаминогликани, включително хондроитинсулфат, кератов сулфат, дерматан сулфат, хепарин, хепаринсулфат и хиалуронова киселина. Протеогликансдекорин, фибромодулин и бигликан се срещат по време на SDFT и влияят върху функциите на теноцитите, колагеновата фибрилогенеза и размереното разположение на влакната. Това влияе върху силата на сухожилието. Протеогликаните също имат потенциална роля за задържането на растежни фактори в колагеновата матрица.

Сухожилията са съставени предимно от вода (~ 70%); останалите 30% съдържат колаген и матрица без колаген.

Чести наранявания на сухожилията на коня

Природните наранявания на сухожилието са описани като „фибрилярно разтягане, приплъзване и разкъсване, последвано от фибрилолиза“, което е свързано с „освобождаването на ензими от увредените фибробласти и възпалителни клетки“ (Dowling, 2000). Именно там започва лечебният процес, последван от надлежащи фази на възпаление, пролиферация, ремоделиране и съзряване. Колаген тип III е първият интегриран на мястото на нараняване, образувайки междуфибриларните кръстосани връзки, които придават ранна сила и стабилност на мястото на нараняване. След това скоро се развиват увеличени количества от тип IV и колаген тип V. След тези остри фази колагеновите влакна от тип I стават най-очевидни, а свободните колагенни влакна тип I и III се появяват в малко по-малки количества до около 6 месеца след нараняване. Впоследствие отново преобладават колагеновите фибри от тип I, което е показателно за непрекъснатото ремоделиране и нормализиране на лечебната тъкан. Ненормално високи нива на колаген тип III и отсъствие на праволинеен сбор може да присъстват до четиринадесет месеца след нараняване. При влакнеста тъкан от белези се счита, че анормалното разположение и съставът на матрицата, която има дори по-лоша биомеханика в сравнение със средната сухожилна тъкан, и намалената скорост на заздравяване са причина за повишената скорост на повторно нараняване на SDFT. За повече информация относно сухожилията на конете и често срещаните наранявания на сухожилията (с изключение на нараняванията на костите), препоръчвам да се обърнете към Наръчник на Howell Equine за наранявания на сухожилията и лигамента.

Естествените наранявания на сухожилията са описани като „фибрилярно разтягане, приплъзване и разкъсване, последвано от фибрилолиза“, което е свързано с „освобождаване на ензими от увредени фибробласти и възпалителни клетки“.

Текущи възможности за терапия в конете медицина

Има няколко понастоящем приети опции за лечение на SDFT наранявания. Тези възможности за терапия могат да бъдат категоризирани в физикални, фармакологични, хирургични терапии. Физикалните терапии съществуват под формата на обледеняване, студена хидротерапия, превръщане на налягането и почивка в застой и се считат за крайъгълния камък в началните фази на лечението на наранявания с SDFT с цел намаляване на възпалението и намаляване на шансовете за по-нататъшно увреждане. Физикалните терапии често се използват заедно с лекарствените терапии. Режимите на лекарствена терапия обикновено включват противовъзпалителни средства, натриев хиалуронат, полисулфатирани гликозаминогликани и бета-аминопроприонитрил фумарат. Понастоящем коригиращите хирургични опции включват десмотомия на лигаментната връзка, перкутанно разцепване на сухожилията, синтетични импланти на сухожилията и контрариторизация. Други, по-малко проучени възможности за терапия включват терапевтична ултразвук с ниска интензивност, нискочестотна инфрачервена лазерна терапия и терапия с електромагнитно поле. Резултатите от такива лечения са разнообразни, тъй като има минимални доказателни данни, че някоя от гореспоменатите възможности за терапия е имала надеждни или дългосрочни ползи последователно. Това вероятно отчасти се дължи на голямото разнообразие от терапевтични техники и предпочитания сред ветеринарни лекари и собственици.

Физикалните терапии съществуват под формата на обледеняване, студена хидротерапия, превръщане на налягането и почивка в застой и се считат за крайъгълния камък в началните фази на лечението на наранявания с SDFT с цел намаляване на възпалението и намаляване на шансовете за по-нататъшно увреждане.

Терапия на мезенхималните стволови клетки (MSC) в медицината на конете

Мезенхимните стволови клетки са нехематопоетични многокомпонентни стволови клетки от значение за използване в терапията на ортопедични наранявания при коне. Стволовите клетки се категоризират като ембрионални или възрастни клетки, в зависимост от степента на развитие на техния донор. За целите на това проучване фокусът тук ще бъде върху клетките за възрастни. Стволовите клетки за възрастни са нормално пребиваващо популация от клетки, намиращи се във всеки тип тъкан, и спомагат за осигуряване на правилна форма на органи при редовни процеси на клетъчен оборот. Тези стволови клетки също имат способността да се диференцират в други типове клетки от различен тъканен произход според нуждите, което се нарича клетъчна пластичност. Използването на MSC за регенерация на тъканите първо се насърчава въз основа на тази идея за клетъчна пластичност; увредените тъкани биха се стимулирали директно от инжектирането на MSCs, клетките биха заселили мястото на нараняване, ще се диференцират в подходящия клетъчен тип за тази тъкан и ще започне регенерацията. По-късно беше установено, че тези клетки също биха стимулирали регенерацията индиректно, като произвеждат биоактивни трофични и имуномодуларни фактори.

Мастната тъкан и костният мозък са двата най-обичайни източника на MSC, използвани за конете, въпреки че източници като периферна кръв и кръв от пъпна връв набират популярност, тъй като са по-малко инвазивни. В сравнение с човешките MSC, понастоящем няма достъп до стандарти за характеристика за MSC от животински произход. Поради това различни компании използват различни методи за характеризиране на МСК на животни, което затруднява сравняването на резултатите от изследванията и клиничните резултати от MSC терапиите, използвани при коне. Докато MSC от животни могат да бъдат класифицирани по способността им да се придържат към пластмаса и да се диференцират, тяхната повърхностна антигенна експресия все още не се идентифицира лесно. Тази ограничена наличност на специфични антитела във ветеринарната медицина ограничава възможностите за истинско имунофенотипизиране на MSC.

Резултати от настоящите MSC изследвания

През 2003 г. за първи път беше определено използването на MSC за използване като терапия за контузия на сухожилие на конете, като бяха публикувани само пет изследователски статии по темата (Van de Walle, 2016). След това събитие използването на МСК в регенеративната медицина за конете скочи скок, като хиляди еднокопитни се лекуват с този метод. Въпреки това, ефикасността на MSC терапиите при конете все още е малко несигурна, тъй като не винаги се използват подходящи контролни групи и други биологични фактори често се използват заедно със стволови клетки. Все пак предишните изследвания доказват положителна връзка между терапията със мезенхимални стволови клетки и здравата регенерация на сухожилията при SDFT наранявания, като някои от тях демонстрират намален процент на повторно нараняване (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003 г.).

По-конкретно проучване за 2013 г. използваше подобни методи, както това проучване. В това предишно проучване лезиите са индуцирани с помощта на инжекция с колагеназен гел в метакарпалната област на SDFT на осем коня от смесени породи. Конете в групата за лечение са били лекувани с интерлигионална инжекция на мезенхимни стволови клетки, получени от мастна тъкан, суспендирана в тромбоцитен концентрат. След 16 седмици лечение се извършват биопсии за хистопатологични, имунохистохимични и генни експресионни анализи. Резултатите от това проучване показват, че използването на мезенхимни стволови клетки и тромбоцитен концентрат предотвратява прогресията на лезиите на сухожилията, води до по-добро разположение на клетките и намалява възпалението в сравнение с контролната група. (Бадиал, 2013 г.)

Проучване през 2014 г. на девет коня с вече съществуващи увреждания на SDFT отбелязва доказателства за възстановителни тъканни процеси след третиране след използване на мезенхимални стволови клетки от мастна тъкан като метод за лечение (Guercio, 2014). Двугодишно проучване за 2012 г. на 141 собствени клиентски расови коня с съществуващи наранявания използва стволови клетки, получени от костен мозък, а не от клетки, получени от мастна тъкан, но не наблюдава нежелани ефекти от лечението; обаче се наблюдава значително намаляване на процента на повторно нараняване сред расовите кончета (Godwin, 2012).

Въпреки че тези предишни проучвания са се опитали да наблюдават връзка между уврежданията на SDFT и мезенхимните стволови клетки, има много объркващи фактори и много очевидни пропуски в това изследване. Някои проучвания не успяха да използват достатъчно количество субекти, за да дадат категорични доказателства, други използваха широк спектър от породи, възрасти, пол и атлетични дисциплини. Други използват различен брой стволови клетки и интервали на лечение. Може би най-големият смущаващ фактор е, че повечето от тези проучвания са използвали коне с предварително съществуващи наранявания, създавайки големи разлики в размера на нараняването, тежестта, продължителността и т.н., и не успяха да определят дали тези фактори имат връзка с резултатите. Чрез използване на по-голяма група с коне, ограничени по възраст, пол, порода и дисциплина, предварително зададен брой стволови клетки, конкретно нараняване, план на лечение и интервал на лечение и чрез стремеж да се установи връзка между тези фактори и резултатите новите проучвания трябва да се стремят да намалят объркващите фактори и да получат по-категорични доказателства. Към този момент са необходими допълнителни изследвания, за да се проучат ефектите от терапията със стволови клетки в еднокопитни.

SDFT наранявания и тестове за MSC

преглед на статистиката за тестове

Препратки

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Лечение на тендинит по конете с използване на мезенхимни стволови клетки и тромбоцитни концентрати: рандомизирано контролирано проучване. Изследване и терапия на стволови клетки, 4 (4), 1-13. DOI: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Хистологична и имунохистохимична оценка на автологично култивирани костни мозъци мезенхимни стволови клетки и мононуклеирани клетки от костен мозък в индуциран от колагеназа тендинит на сухожилие на конски цифров флексор. Ветеринарна медицина International, 2010, 1-10. DOI: 10.4061 / 2010/25097

Даулинг, BA, Dart, AJ, Hodgson, DR и Smith, RKW (2000), повърхностен дигитален флексорен тендонит при коня. Ветеринарен вестник за конете, 32: 369–378. DOI: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, EE, Young, NJ, Dudhia, J., Beamish, IC и Smith, RKW (2012). Имплантацията на мезенхимални стволови клетки, произхождащи от костен мозък, демонстрира подобрен резултат при коне със свръхстепенно нараняване на повърхностния дигитален флексорен сухожилие. Ветеринарен вестник за конете, 44 (1): 25–32. DOI: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Мезенхимни стволови клетки, получени от подкожна мазнина и богата на тромбоцити плазма, използвани при атлетични коне с куцота на повърхностния дигитален флексорен сухожилие. Journal of Equine Veterinary Science, 35 (1), 19-26. Дой: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson LE, Dudhia J., Clegg PD, Smith, R. (2007). Стволовите клетки във ветеринарната медицина - опити за регенериране на сухожилие на конете след нараняване. Тенденции в биотехнологиите, 25 (9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Терапия с мезенхимни стволови клетки. Клинична имунология по конете (1- во издание) John Wiley & Sons, Inc. Извлечено от https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484

Тагове:  Зайци Коне дивата природа