Чому травми коліна часто не гояться?

преамбула

Ізотопний метод аналізу став широко відомий після відкриття, так званого, радіовуглецевого методу датування викопних останків. Як зрозуміло з назви, даний метод має справу з ізотопним складом матеріалів та будь-яких інших субстанцій. Іншими словами, метод показує відмінність в концентрації між основним, домінантним ізотопом даного атома і його «аналогами»: для вуглецю основний - ¹² С, а¹³ З і ¹⁴ З - «аналоги», для кисню основний - ¹⁶ O, а ¹⁵ O, ¹⁷ O, ¹⁸ O - «аналоги».

Кожен елемент має свій ізотопний ряд, в тому числі і відносно довго живуть ізотопів, концентрація яких може бути виміряна і спожита з будь-якої корисної метою

.

фабула

Якщо ви, дорогі мої читачі, серйозно впали на гірськолижному схилі або посковзнулися на льоду, то, швидше за все, ви будете сподіватися зламати що-небудь (руку або ногу, наприклад), ніж зашкодити колінний суглоба, особливо меніск або зв`язки. На відміну від кісток, які відносно швидко відновлюються, хрящова тканина, згідно з новим дослідженням, не відновляться ніколи після певного віку (можливо, за рідкісним винятком). Як не дивно, але ядерні вибухи 60-річної давності допомогли з цим дослідженням з`явитися на світло.

«Хірурги, які практикують заміну частин колінного суглоба, не повинні боятися [нашого дослідження]», - говорить співавтор дослідження і ревматолог Майкл К`єр (Michael Kj r) з Університету Копенгагена. «Вони ще знайдуть собі роботу протягом деякого часу.»

Спортсмени, екстремали, та й просто звичайні люди, які пошкодили колінний суглоб, можуть підтвердити, травми коліна часто не гояться дуже тривалий час і їм доводиться жити з хворобливими відчуттями і обмежувати себе все життя. Але так як всередині живого організму дуже складно проконтролювати оборот хрящових тканин, то вчені і медики до кінця не були впевнені, як насправді відбувається (і чи відбувається) процес загоєння.

Щоб це з`ясувати Майкл К`єр разом зі своїми колегами використовував радіоізотопний метод, щоб дізнатися вік молекул по вимірюванню концентрації ¹⁴ З в тканинах. кількість вуглецю ¹⁴ З різко зросла в атмосфері з початком ядерної ери і активних ядерних випробувань в 1950-х роках. Однак у зв`язку з забороною на наземні ядерні вибухи, його кількість в атмосфері швидко знизилося після 1963 року.

Звичайно, певна кількість вуглецю потрапила в людські організми разом з їжею і повітрям. Якщо молекула «стара» і не замінювалося природним чином протягом життя людини, то вміст ізотопу ¹⁴ З буде відповідати тому атмосферному рівню, коли він був дитиною або підлітком. Тобто у 60-70-річних пацієнтів повинен спостерігатися підвищений рівень ізотопу в тканинах. І навпаки, якщо хрящова тканина відновлюється, то для побудови нових молекул використовується нове «сировину», збіднена по відношенню до ізотопу ¹⁴ С, тобто його концентрація буде близька до нинішнього атмосферному рівню.

Отже, озброївшись даними методом, вчені вивчили рівень ізотопу ¹⁴ З з хрящового матеріалу, взятого з колінного суглоба 22 пацієнтів, які народилися до 2000 року і які перенесли операцію по заміні хрящових тканин за медичними показаннями. Перевірялися як місця з високим рівнем навантаження (в центрі суглоба), так і з малим (по краях).

Виявилося, що у пацієнтів у віці від 8 до 13 років рівень ізотопу ¹⁴ З в коллагене (основному пластичному компоненті хрящової тканини, хоча в роботі перевіряли і інші органічні молекули з аналогічними результатами) виявився близький до атмосферному рівню. У одного пацієнта, який народився до ядерної ери в 1935 році, колаген практично не містив даного ізотопу. Навпаки, у декількох пацієнтів, які народилися в 1950-х роках, рівень ¹⁴ З в тканинах виявився сильно підвищений, підтвердивши споконвічну гіпотезу.

Цей прямий метод вимірювання обороту колагену в хрящовій тканині (на жаль, інвазивний) йде в розріз з деякими попередніми дослідженнями, які використовували непрямі методи спостереження. Навіть в тих областях суглоба, які знаходяться під великим навантаженням, організм дорослих не здатний регенерувати колаген aka хрящову тканину.

Вчені також пробували різні методи стимуляції росту хрящщевой тканини, в тому числі і ін`єкції стовбурових клітин. Однак, як виявилося, вони не роблять якогось значного ефекту на відновлення хрящів. Виходить, що відкриття фактично ставить хрест на цілій галузі медицини, яка використовувала дані методи для «самовідновлення» тканин колінного суглоба.

Дослідження в черговий раз підкреслює важливість захисту колінного суглоба і зв`язок в ньому від екстремальних навантажень та ушкоджень. З цим же висновком погоджується і біолог Річард Лоесер (Richard Loeser) з Університету Північної Кароліни: «Ви повинні дбати про своїх суглобах, поки Ви молоді. Після того, як у Вас вже пошкоджений меніск або зв`язки [пізно пити Боржомі] так як вони самі себе не відновлять ».