Воспаление и ощущение давления приводят к петле прямой связи при остеоартрите.

По словам исследователей из Университета Дьюка и Университета Вашингтона в Сент-Луисе, неудачная биологическая петля «прямой связи» заставляет хрящевые клетки в суставе, пораженном артритом, вносить свой вклад в прогрессирование заболевания.

Боль исследователь и mechanobiologist Вольфганг Liedtke, профессор неврологии в Герцога, в партнерстве с бывшим коллегой Duke и хрящ эксперт Farshid Guilak, в настоящее время в Вашингтоне школы медицины университета, чтобы изучить активность чувствительных к давлению ионных каналов в хряще. Их исследование появится 22 марта в Трудах Национальной академии наук .

Хрящ — это хорошо смазанная, эластичная ткань с низким коэффициентом трения, которая выравнивает поверхности суставов, смягчает движения и поглощает миллионы циклов механического сжатия. Когда хрящ разрушается при болезненном остеоартрите, концы костей могут сойтись вместе кость с костью, что еще больше усилит боль.

Эти клетки , которые строят и поддерживают хряща называются хондроциты, и на их поверхности могут быть найдены ионные каналы , которые являются чувствительными к силе, называемые Piezo1 и Piezo2. В ответ на механическую нагрузку на сустав пьезоканалы посылают в клетку сигналы, которые могут изменить активность генов в этой клетке.

Обычно хондроциты производят внеклеточный матрикс , структурные белки и другие биомолекулы, которые придают хрящу механическую жесткость, эластичность и низкое трение. Но при остеоартрите дегенерация и нарушение работы этих клеток, которые не могут восстанавливаться путем деления клеток, способствуют прогрессирующему разрушению хряща.

Еще одним признаком остеоартрита является хроническое воспаление слабой степени, вызванное сигнальной молекулой, называемой интерлейкин-1 альфа. Используя хрящевые клетки свиней и человеческие суставы, удаленные для операций по замене, исследователи хотели увидеть, как воспаление влияет на хондроциты.

Они обнаружили, что передача сигналов интерлейкина заставляет клетку производить больше пьезоканалов, что делает клетку еще более чувствительной к давлению и приводит к тому, что исследователи называют опасной петлей «прямой связи», которая приводит к большему разрушению хряща.

«Интерлейкин перепрограммирует хондроциты, чтобы они стали более чувствительными к механическим травмам», — сказал Лидтке. «Цикл с прямой связью медленно измельчает их, и ячейка не может быть заменена».

Лидтке описывает здоровый хондроцит как упругую сферу, «похожую на теннисный мяч», которая остается жесткой благодаря внутренней матрице актиновых волокон. Но по мере того, как эти клетки теряют способность заменять актиновые волокна, «они становятся более мягкими и мягкими».

К сожалению, исследователи обнаружили, что чем мягче они становятся, тем больше создается пьезоканалов.