Terapia cu celule stem pentru tratarea traumelor flexorilor de cai

2024 Autor: Carol Cain | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 17:22

Accidentele SDFT la cai și medicina regenerativă

Leziunile flexibile ale tendonului digital al tendonului (SDFT) sunt o origine semnificativă a tulburării și a atletismului diminuat în cadrul industriei atletice ecvine, cu o prevalență descrisă de 8 până la 43% în cazul cursei de curse (Dowling, 2000). Acest lucru se datorează prevalenței ridicate a acestor leziuni, perioadei de recuperare extinse și ratei ridicate de recurență. Accidentele SDFT sunt vindecate lent, cu 20-60% din caii de rasă răniți care se întorc la capacitatea completă a atletismului, dar cu până la 80% din rasele de curse rănite care cedează la reabilitare (Dowling, 2000). Această tendință de a se vindeca lent și construcția matricei extracelulare mecanic mai mică este probabil datorită faptului că tendoanele sunt vascularizate minim, prezintă celule cu acțiune mitotică redusă și au puține celule progenitoare existente în țesuturi. Investigațiile recente asupra celulelor stem mezenchimale (MSC) au implicat dezvoltarea potențială a utilizării medicamentului regenerativ ca potențial nou tratament pentru leziunile SDFT.

Structura tendonului într-un cal

Tendoanele sunt formate în mare parte din apă (~ 70%); Restul de 30% conține colagen și o matrice fără colagen. În cadrul tendonilor flexori normali, colagenul de tip I este cel mai des întâlnit. Tipurile II, III, IV și V există, de asemenea, în cantități mai mici, în poziții mai specifice ale tendonului. Tipul II poate fi localizat în inserții osoase și zone în care tendonul modifică direcțiile pentru a acoperi o proeminență osoasă și este proiectat să reziste la compresiune și tensiune. Tipurile III, IV și V se găsesc numai în membranele bazale și endotendon. Moleculele de colagen sunt organizate în microfibrili, subfibrili și fibrile, și sunt în continuare clasificate în fascicule care sunt împărțite slab prin septa endotelonului, iar matricea rămasă este formată din tenocite și glicoproteine. Tipurile de celule I, II și III au fost recunoscute în fasciculele tendoanelor de cal. Alocarea acestor celule diferă de vârstă și poate fi asociată în cea mai mare parte cu sinteza matricei extracelulare. Mai multe glicozaminoglicani s-au găsit în SDFT-uri normale, incluzând condroitinsulfat, sulfat de keratan, sulfat de dermatan, heparină, heparinsulfat și acid hialuronic. Proteoglicanii, decorina, fibromodulina și biglicanul apar pe tot parcursul SDFT și influențează funcțiile tenocitelor, fibrillogeneza colagenului și dispunerea dimensională a fibrelor; acest lucru influențează forța tendonului. Proteoglicanii au, de asemenea, potențial un rol în înrădăcinarea factorilor de creștere în matricea de colagen.

Tendoanele sunt formate în mare parte din apă (~ 70%); Restul de 30% conține colagen și o matrice fără colagen.

Frecvente de traumatism ale calului

Leziunile cauzate de tendonul natural sunt descrise ca "întindere fibrilară, alunecare și rupere, urmată de fibrioliză", care este legată de "eliberarea enzimelor din fibroblastele și celulele inflamatorii" (Dowling, 2000). Aici începe procesul de vindecare, urmat de faze de inflamație, proliferare, remodelare și maturizare. Colagenul de tip III este primul care se integrează la locul vătămării, formând legăturile încrucișate interfibrilare care conferă rezistență și stabilitate timpurie la locul leziunii. S-au dezvoltat în curând cantități crescute de colagen tip IV și de tip V. În urma acestor faze acute, fibrele de colagen de tip I devin cele mai evidente, iar fibrele de colagen de tip I și de tip III nu apar în cantități mai mici decât până la aproximativ 6 luni după leziune. Ulterior, fibrele de colagen de tip I predomină din nou, ceea ce indică remodelarea continuă și normalizarea țesutului vindecător. Nivelurile anormale înalte de colagen de tip III și absența oricărui ansamblu rectiliniu pot fi prezente până la paisprezece luni după leziune. În țesutul cicatricial fibros, aranjamentul și compoziția anormală a matricei, care are biomecanică mai scăzută comparativ cu țesutul tendonului mediu, și rata scăzută de vindecare sunt considerate a fi cauza ratei ridicate de recupurare a SDFT. Pentru mai multe informații despre tendoanele ecvine și leziunile obișnuite ale tendonului (cu excepția rănilor la sufocare), vă recomand să faceți referire la

Opțiunile de terapie curente în medicina ecvină

Există câteva opțiuni acceptate în prezent pentru tratarea leziunilor SDFT. Aceste opțiuni de terapie pot fi clasificate în terapii fizice, farmacologice, chirurgicale. Terapiile fizice există în formele de înghețare, hidroterapie rece, bandajare sub presiune și repaus și au fost considerate piatra de temelie în fazele inițiale ale tratamentului de vătămare SDFT pentru a reduce inflamația și a reduce șansele de deteriorare ulterioară. Terapiile fizice sunt adesea folosite împreună cu terapiile de droguri. Terapiile de terapie medicamentoasă includ de obicei antiinflamatoare, hialuronat de sodiu, glicozaminoglicani polisulfați și fumarat de beta-aminoproprionitril. Opțiunile chirurgicale corective includ, în prezent, desmotomul ligamentului auxiliar, despicarea tendonului percutanat, implanturile de tendon sintetic și contraterirarea. Alte opțiuni terapeutice mai puțin studiate includ ultrasunetele terapeutice cu intensitate scăzută, terapia laser cu infraroșu cu frecvență joasă și terapia cu câmp electromagnetic. Rezultatele unor astfel de tratamente au fost variate, deoarece au existat date minime demonstrabile că oricare dintre opțiunile terapeutice menționate mai sus au avut beneficii sigure sau pe termen lung în mod consecvent. Acest lucru se datorează probabil parțial datorită variațiilor largi ale tehnicilor și preferințelor de terapie în rândul medicilor veterinari și proprietarilor.

Terapiile fizice există în formele de înghețare, hidroterapie rece, bandajare sub presiune și repaus și au fost considerate piatra de temelie în fazele inițiale ale tratamentului de vătămare SDFT pentru a reduce inflamația și a reduce șansele de deteriorare ulterioară.

MSC (The Stem Cell Mesenchymal) în Medicina de Equine

Celulele stem mezenchimale sunt celule stem multi-component nonhematopoietice semnificative pentru utilizarea în terapia leziunilor ortopedice la cai. Celulele stem sunt clasificate fie ca fiind celule embrionare sau adulte, în funcție de nivelul de dezvoltare al donatorului lor. În scopul acestui studiu, accentul va fi pus pe celulele adulte. Celulele stem adulte sunt o populație de celule care se găsesc în mod normal în fiecare tip de țesut și contribuie la asigurarea unei forme adecvate de organe pe parcursul proceselor obișnuite de transformare celulară. Aceste celule stem au, de asemenea, capacitatea de a se diferenția în alte tipuri de celule de origine tisulară diferite, după cum este necesar, care se numește plasticitate celulară. Utilizarea MSC pentru regenerarea țesuturilor a fost inițial promovată pe baza acestei idei de plasticitate celulară; țesuturile deteriorate ar fi stimulate direct prin injectarea MSC, celulele ar popula locul leziunii, se vor diferenția în tipul celular adecvat pentru țesutul respectiv și va începe regenerarea. Mai târziu sa constatat că aceste celule ar stimula regenerarea indirectă prin producerea de factori troficici și imunomodulari bioactivi.

Țesutul adipos și măduva osoasă sunt cele două surse cele mai obișnuite de MSC utilizate pentru medicina ecvină, deși surse precum sângele periferic și sângele din cordonul ombilical dobândesc popularitate, deoarece sunt mai puțin invazive. În comparație cu MSC-urile umane, nu sunt disponibile în prezent standarde de caracterizare pentru MSC de origine animală. Prin urmare, diferite companii folosesc diferite metode pentru a caracteriza MSC-urile animalelor, ceea ce face dificilă compararea rezultatelor cercetării și a rezultatelor clinice ale terapiilor MSC utilizate la cai.Deși MSC de la animale pot fi clasificate după capacitatea lor de a adera la plastic și de a se diferenția, expresia antigenului lor de suprafață nu este încă ușor de identificat. Această disponibilitate limitată de anticorpi specifici în medicina veterinară limitează posibilitățile de imunofenotipare reală a MSC.

Rezultatele din studiile MSC actuale

În 2003, a fost definită pentru prima dată utilizarea MSC-urilor pentru utilizarea ca terapie pentru leziunile tendonului ecvină, cu doar cinci articole de cercetare publicate pe această temă (Van de Walle, 2016). După acest eveniment, utilizarea MSC în medicina de regenerare ecvină a crescut foarte repede, mii de ecvidee fiind tratate acum cu această metodă. Cu toate acestea, eficacitatea terapiilor MSC ecvine este încă oarecum incertă, deoarece grupurile de control adecvate nu sunt utilizate întotdeauna și alți factori biologici sunt adesea utilizați împreună cu celulele stem. Cu toate acestea, cercetările anterioare au demonstrat o relație pozitivă între terapia cu celule stem mezenchimale și regenerarea tendoanelor sănătoase în leziunile SDFT, unele demonstrând scăderea ratei reabilitare (Badial, 2013, Carvalho, 2011, Godwin, 2013, Guercio, 2015, Smith, 2003).

Un studiu din 2013 a utilizat, în special, metode similare acestui studiu. În acest studiu anterior, leziunile au fost induse folosind o injecție de gel de colagenază în regiunea metacarpală a SDFT-urilor a opt cai de rase mixt. Caii din grupul de tratament au fost tratați cu o injecție interlesională de celule stem mezenchimale derivate din țesutul adipos suspendat în concentrat de trombocite. După șaisprezece săptămâni de tratament, biopsiile au fost efectuate pentru analize histopatologice, imunohistochimice și genetice. Rezultatele acestui studiu au demonstrat că utilizarea celulelor stem mezenchimale și a concentratului de trombocite a împiedicat progresia leziunilor tendonului, a dus la aranjarea celulară superioară și a micșorat inflamația în comparație cu grupul martor. (Badial, 2013)

Un studiu efectuat la 2014 cu nouă cai cu leziuni pre-existente cu SDFT a evidențiat dovezi ale proceselor de reparație a țesuturilor post-tratament după utilizarea celulelor stem mezenchimale derivate din adipoză ca metodă de tratament (Guercio, 2014). Un studiu pe doi ani din 2012 cu 141 de cai de curse deținute de clienți cu leziuni preexistente a utilizat celule stem derivate din măduvă osoasă, mai degrabă decât celule derivate din adipoză, dar nu a observat efecte adverse ale tratamentului; totuși, a fost observată o scădere semnificativă a ratei de rănire a bolilor de curse (Godwin, 2012).

Deși aceste studii anterioare au încercat toate să observe o relație între leziunile SDFT și celulele stem mezenchimale, există mulți factori de confuzie și multe lacune evidente în această cercetare. Unele studii nu au reușit să utilizeze o cantitate suficientă de subiecți pentru a da dovezi concludente, altele au folosit o gamă largă de rase, vârste, genuri și discipline atletice. Alții folosesc un număr variabil de celule stem și intervale de tratament. Poate că cel mai mare factor de confuzie este că majoritatea acestor studii au folosit cai cu leziuni preexistente, creând o variație mare în dimensiunea prejudiciului, severitatea, durata etc., și nu au reușit să determine dacă acești factori aveau o relație cu rezultatele. Utilizând un grup mai mare de cai de vârstă, sex, rasă și disciplină restricționată, un număr prestabilit de celule stem, un prejudiciu specific, un plan de tratament și un interval de tratament și încercând să stabilească relații între acești factori și rezultatele, studiile noi ar trebui să depună eforturi pentru a reduce factorii de confuzie și pentru a obține dovezi mai concludente. Din acest moment, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a investiga efectele terapiei cu celule stem la ecvine.

Accidente SDFT și Quiz MSC

vizualizați statisticile testului

Referințe

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Tratamentul cu tendonită ecvină utilizând celule stem mezenchimale și concentrate de trombocite: un studiu controlat, randomizat. Stem Cell Research & Therapy, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Evaluarea histologică și imunohistochimică a celulelor stem mezenchimale din măduva osoasă cultivate autolog și a celulelor mononucleare din măduva osoasă în tendinita indusă de colagenază a tendonului digital flexor de suprafață ecvină. Medicină Veterinară Internațională, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B.A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. și Smith, R.K.W. (2000), tendonită superficială flexor digitală la cal. Equine Veterinary Journal, 32: 369-378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E.E., Young, N.J., Dudhia, J., Beamish, I.C. și Smith, R.K.W. (2012). Implantarea celulelor stem mezenchimale derivate din maduva osoasa demonstreaza un rezultat imbunatatit la cai cu leziuni de suprastructura ale tendonului digital flexor superficial. Equine Veterinary Journal, 44 (1): 25-32. doi: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Celulele stem mezenchimale derivate din grăsime subcutanată și plasmă bogată în trombocite utilizate la caii atletici cu lamență a tendonului digital flexor superficial. Journal of Equine Veterinary Science, 35(1), 19-26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smith, R. (2007). Celulele stem în medicina veterinară - încercări de regenerare a tendonului cabalin după rănire. Tendințe în biotehnologie, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Tratamentul cu celule stem mezenchimale. Equine Clinical Immunology (1^Sf ed.) John Wiley & Sons, Inc. Adus de la https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484