Остеобласты – создатели костей

Хорошо известно, что для сращения костей при их переломах всегда требуется много времени, а иногда при наличии сопутствующих заболеваний они вообще не могут хорошо срастись. В связи с этим для улучшения процессов восстановления врачи обычно прибегают к пересадке костных участков (трансплантации).

Различают несколько видов трансплантатов: гетеро-, алло-, аутотрансплантанты. Первые два это биологический материал, не принадлежащий данному человеку и отличающийся антигенной структурой. Поэтому такие трансплантаты плохо приживаются, и зачастую отторгаются организмом. Также их использование часто связано с этическими проблемами, поэтому оптимальным вариантом считаются собственные ткани и клетки человека (аутогенная трансплантация) взятые из определенных мест.

В случае пересадки костных элементов обычно используется подвздошная кость таза. Такой материал содержит много кальция, а также клетки, которые отвечают за регенерацию костной ткани - остеобласты. Однако, хотя такие методы лечения и являются успешными и распространенными, все-таки они связаны с перспективами проведения общей анестезии, определенной травматичности для пациента и другими неприятными моментами. Эти причины способствуют проведению непрерывных исследований с использованием стволовых клеток (клеток-предшествениц или остеобластов) для лечения.

Остеобласты – создатели костей

Остеобласты, являются клетками, из которых образуется все клетки костной ткани, путем приобретения ими определенных характерных свойств (дифференцировки). Их функция заключается в регенерации (восстановлении) костной ткани путем формирования ее новой структуры (остеонов). Также они являются источником всех остальных костных клеток (остеоцитов и покровных клеток). Время жизни остеобластов обычно равно 40 дням, в течение которых они должны либо преобразоваться в более специализированные клетки либо погибнуть.

Остеобласты содержатся в развивающейся костной ткани. В сформированной кости они содержатся только в неактивной форме в надкостнице. В случае возникновения перелома, они активируются и вырабатывают структурные белки, формируя будущий остов. Путем выделения солей кальция они вызывают минерализацию, и таким путем замуровывают себя, превращаясь в другие клетки - остеоциты. Остеоциты, зацементированные в костных пластинках, продолжают жизнедеятельность уже в течение 20 лет, пока их не сменят новые. Таким способом за счет деятельности остеобластов надкостницы, происходит регенерация костей при их повреждении.

Однако в некоторых случаях, даже довольно часто, формирование новой ткани может быть затрудненным ввиду того, что имеется недостаток остеобластов. Этому может способствовать предшествующие травмы, инфекции, наличие рубцов, пожилой возраст или выраженные системные заболевания (например, сахарный диабет). Поэтому перспектива непосредственного введения в область перелома клеток-предшествениц или остеобластов, возможно, сможет улучшить картину регенерации.

Корейский хирург завербовал остеобласты

В связи с этим автор недавних исследований, прошедших в Медицинском колледже Католического университета в Сеуле доктор Сок-Джун Ким опробовал новый способ лечения переломов. Метод основан на инъекции (введении) образующих костную ткань остеобластов пациента, непосредственно в область перелома. Остеобласты получали прямо во время хирургического вмешательства, для чего из тазовой кости брался образец костного мозга. После чего стволовые клетки размножались и специализировались в остеобласты в специальной среде. Это продолжалось в течение 24 дней.

Исследования традиционно проводились на двух группах пациентов с переломами верхних и нижних конечностей. Первая группа получала инъекции остеобластов, а другой проводилось только стандартное лечение (группа контроля). Введение остеобластов с применением только местной анестезии продемонстрировало выраженное ускорение заживления переломов, на 1 - 2 месяца по сравнению с восстановлением во второй группе.

Результаты проведенных исследований позволяют говорить о новой безопасной и эффективной методике лечения переломов конечностей с использованием остеобластов. И хотя на данный момент этот способ лечения не может создать полноценную конкуренцию трансплантации костного фрагмента, но все-таки создает благоприятные предпосылки для нее!