Коленный сустав влияет на рост костей

Ученые из Memorial Sloan Kettering Cancer Center в США обнаружили систему связи между коленным суставом и развивающимися костями у мышей, которая контролирует рост костей во время раннего развития и после травмы.

Авторы исследования полагают, что рост костей контролируется не только внутри самой кости, но и соседними клетками, расположенными в соседних суставах. Эти клетки «разговаривают» с костными клетками с использованием разных каналов связи.

Лучшее понимание этих каналов связи может быть использовано для улучшения лечения дефектов роста костей.

Рост костей — это сложный процесс, который начинается с первоначальной временной хрящевой структуры (пластины роста) и включает в себя множество типов клеточных и сигнальных молекул. Предыдущие исследования показали, что рост следует за определенной генетической программой. Однако классические эксперименты, в которых различные пластины роста были взаимозаменяемы, показали, что локальная среда может модулировать эту генетическую программу.

«Идентификация локальных сигналов, поступающих из других источников, и их вклад в план роста только начинают проявляться. Основным препятствием является отсутствие моделей, в которых могут быть изменены только клетки за пределами пластины роста, поэтому мы разработали мышиную модель для изучения вклада отдельных коммуникационных путей вне пластинки», сказал ведущий автор Alberto Roselló-Díez.

Сначала исследователи проверили, влияет ли повреждение клеток, окружающих пластину роста, на рост кости левой ноги у мышей. Сама пластина роста осталась нетронутой, как и правая нога для сравнения с левой. В соответствии с ожидаемой ролью соседних сигналов, повреждая эти окружающие ткани, нарушается функция роста пластины и замедляется рост кости.

Дальнейшее исследование показало, что потеря окружающих клеток вызывает множественные изменения в клеточной коммуникации, что ухудшает способность костных клеток делиться. Один инсулиноподобный сигнальный путь был гораздо менее активен в левом коленном суставе мышей. Более пристальный взгляд показал, что иммунные клетки подавляют этот путь, оставляя пластину роста без этого жизненно важного сигнала.