Нови импланти помагат за по-бързо зарастване на костите.
Защо счупените кости заздравяват също толкова дълго, както и преди 100 години, как сплавта от титан и нанотехнологиите могат това да променят, как костната клетка избира своята съдба и защо новите медицински технологии трябва да са достъпни във всяка една районна болница?
Клетките и пътищата, които те избират
Костта сраства благодарение на делението на живите и активни стволови клетки, които не са определели съдбата си окончателно още от времето на зародишното развитие.
Как костните клетки преминава пътя до това състояние? Нейното развитие е подобно на това, как ние избираме професията си – първо хуманитарната или математическа паралелка, след това факултет, след това отделение или катедра, получаване на специалност и т.н.
Първо, в рамките на първите няколко цикъла на делене след оплождането, нито една клетка от нашето бъдещо тяло не знае какъв път ѝ предстои да извърви, отворени ѝ са всички пътища.
С развитието на зародиша, от прости и еднакви клетки се формира сложна структура – 3 зародишни листчета, ентодерма, ектодерма и мезодерма, които в бъдеще ще дадат началото на системата от органи.
От мезодермата се формира мезенхима. Неговите клетки вече се различават от останалите, но са много подобни помежду си, и засега не е известно кои от тях избират професията кръвни телца, кои ще станат мускулни клетки, а кои – кости.
От мезенхима се отделят група клетки, които още не искат приемат решение, ограничавайки своя бъдещ избор. По-нататък организмът преминава още степени на развитие, на всяка от които клетките се определят все повече и повече, докато не изберат своята професия окончателно.
Стволовите клетки, като в тази група са и нерешителните клетки на мезенхимата, остават в застинало състояние на вечно детство, за да може в случай на гибел в организма на диференцираните клетки най-накрая да направи своя избор и да заеме тяхното място.
Първоначално такива клетки се наричат остеогенни – буквално – произвеждащи кост.
И могат да образуват растежни фактори, стимулирайки образуването на костен мозък. После се диференцират отново, превръщайки се в остеобласти, клетки на вътрешната повърхност на надкостницата.
Ъгловите и активно делящи се остеобласти образуват колагенови белтъци и компоненти на ронливото междуклетъчно вещество.
След това остеобластите губят способността си за деление, излизат в пенсия, втвърдяват се и се превръщат в остеоцити. При заздравяването на фрактурата основна роля играят именно тези мезенхимални остеогенни клетки.
За лечение на фрактури и посттравматични усложнения се използват специални импланти – метални поставки, помагащи за съединяване на счупените кости, да ги закрепят и поддържат в такова състояние, докато не сраснат. Самият материал на имплантите може да влияе на заздравяването – консолидацията, по различен начин, но нито един от металите, известни на съвременните лекари, не може да го ускори.
Затова и за последните 100 години при целия този напредък на медицината, зарастването на костите не се е ускорило откъм времетраене.
Руски учени предлагат да се съвмести металната форма на импланта с покритие от хидроксиапатит – вещество на основата на калция и фосфора, присъстващо в костите под формата кристалчета с наноразмери.
Хидроксиапатитът способства за остегенезата и подбужда към действие остеогенните клетки, но сам по себе си е твърде крехък материал за имплантация – гъвкавостта на костите се придава от органичните компоненти, които с възрастта се заместват от калциеви съединения все повече, което прави костите по-крехки в старостта.
С нанохидроксиапатитното покритие се гарантира положителен резултат при лечение на фрактури, като времето за зарастване се съкращава с 2 до 4 пъти.
