|
|
Риск перелома бедра связан с негибкостью костей в нанометровом масштабе
|
Исследование, проведенное Имперским колледжем Лондона, показало, что гибкость, а также плотность костной наноструктуры являются важным фактором при оценке вероятности перелома, по информации сайта nexusrus.com. Результаты, опубликованные сегодня в Scientific Reports , предполагают, что врачи должны учитывать не только плотность костей, но и гибкость костей, когда решают, как предотвратить переломы костей. Клиницисты используют сканирование DEXA, которое определяет пористость или плотность костей, чтобы оценить вероятность переломов. Сканирование DEXA выявляет слабость костей при остеопорозе, состоянии, которое вызывает ослабление костей, и дает информацию о лечении, например о назначении лекарства бисфосфонат, чтобы предотвратить переломы у этих людей. Однако некоторые люди, кости которых кажутся здоровыми на сканировании DEXA, чаще других страдают от переломов. Чтобы выяснить, почему, исследователи обратились к строительным блокам костей: жестким минералам, окружающим гибкие коллагеновые волокна, которые отвечают за устойчивость наших костей к переломам во время спотыканий и падений. Они использовали высокоэнергетические пучки рентгеновских лучей, генерируемые Diamond Light Source, национальным синхротроном Великобритании, для исследования гибкости кости на наноуровне. Они смогли оценить, как коллаген и минералы в кости сгибаются, а затем разрушаются под нагрузкой в ??наноструктуре образцов тазовой кости. Они сравнили поведение образцов костной ткани под нагрузкой между тремя группами доноров: теми, кто не перенес перелом бедра или любой другой перелом; те, кто не лечился бисфосфонатами и которые перенесли перелом бедра; и те, кто лечился бисфосфонатами и которые перенесли перелом бедра. Команда обнаружила, что доноры без переломов с большей вероятностью будут иметь гибкую коллагеновую и минеральную наноструктуру, чем те, у кого были переломы. Независимо от лечения бисфосфонатами, коллаген и минералы были менее гибкими под нагрузкой у пациентов с переломами, что означает, что минерал откололся от коллагена при гораздо меньших усилиях. Исследователи говорят, что кости могли быть сломаны, потому что ткань была слишком негибкой и не могла деформироваться, чтобы поглощать энергию во время удара или падения - и это подчеркивает важность гибкости коллагена и минералов кости. Следовательно, гибкость в наномасштабе может быть важна для прогнозирования будущих переломов костей и является целью для новых методов лечения - открытие, которое может помочь в будущем превентивном лечении переломов костей. Соавтор исследования доктор Ульрих Хансен из Департамента машиностроения Imperial сказал: «Мы склонны думать о наших костях как о твердых, жестких опорных структурах, но гибкость, по-видимому, чрезвычайно важна для здоровья костей. Если кости слишком твердые, они менее способны поглощать удары и с большей вероятностью сломаться. Наше исследование показывает, что гибкость может быть столь же важной, как и плотность, для предотвращения трещин ». Связь остеопороза Одним из основных факторов риска возрастных переломов бедра является остеопороз - заболевание, при котором снижается плотность костной ткани, в результате чего пациенты становятся склонными к переломам. Обычно старая костная ткань разрушается и заменяется новой. Остеопороз возникает, когда разрушение кости опережает ее замену. Три миллиона человек в Великобритании и 200 миллионов во всем мире живут с остеопорозом. Пациентам часто дают бисфосфонат, который устраняет этот дисбаланс, связываясь с поверхностью костей и блокируя удаление кости. В этом исследовании исследователи обнаружили, что доноры с переломами бедра, получавшие бисфосфонаты в течение от одного до 13 лет, имели меньшую прочность тканей и гибкость в наномасштабе, чем нелеченные доноры с переломами и контрольная группа. Клинически доказано, что бисфосфонаты снижают риск переломов за счет увеличения костной массы и минеральной плотности, а также заполнения ямок, созданных сверхактивными костными клетками. Исследователи говорят, что их результаты могут быть связаны с тем, что у некоторых потребителей бисфосфонатов препарат может связываться и укреплять минеральные кристаллы, которые окружают волокна коллагена в кости. Упрочнение может сделать кость менее гибкой и, следовательно, менее способной поглощать удары. Тем не менее, результаты также могут быть результатом того, что кости пациентов в первую очередь были более остеопорозными, и эти результаты могут быть вызваны тем, что исследователи не могли контролировать дополнительные факторы, такие как начальная тяжесть заболевания. Соавтор доктор Ричард Абель из отделения хирургии и рака сказал: «Мы были удивлены, увидев, что у пользователей бисфосфонатов, похоже, были менее гибкие костные наноструктуры. Возможно, после длительного периода лечения у некоторых пациентов наблюдается потеря гибкости в наномасштаб, который компенсирует некоторые преимущества прочности за счет увеличения плотности костей.Требуются дополнительные исследования, чтобы точно определить, почему это так и как это может повлиять на клиническую практику долгосрочных пользователей. «Возможно, нам нужно опираться на существующую схему лечения, чтобы добавить новые методы диагностики, методы лечения и последующие меры, направленные на улучшение здоровья костей в наномасштабе - и на коллаген, а не только на минералы. Таким образом, мы сможем лечить всех наилучшим образом». Ведущий автор доктор Шаоченг Ма из Департамента машиностроения сказал: «Возможно, что количество минерального напряжения является ключевым моментом в запуске процесса разрушения. Однако у пациентов, которые принимали бисфосфонаты в течение длительного времени, минерал может стать слишком жестким, заставляя его оторваться от коллагена. Это высвобождает коллаген и позволяет ему бесконтрольно растягиваться, что затем приводит к перелому ". Исследователи говорят, что люди, принимающие бисфосфонаты, должны продолжать следовать советам своих врачей и пересматривать лечение через пять и десять лет в соответствии с клиническими рекомендациями. В настоящее время диагностика, лечение и последующее наблюдение по поводу хрупкости сосредоточены на минерале в кости, но это исследование подчеркивает роль других факторов, таких как коллаген, и взаимодействие между минералом и коллагеном на наноуровне.
|
| Всего комментариев: 0 | |
