SDFT-vammoja hevosissa ja regeneratiivisessa lääketieteessä
Pinnalliset digitaaliset flexor-jänne (SDFT) -vammat ovat merkittävä hevosen urheiluteknologian lamaton ja vähentyneen urheilulajin alkuperä, jossa kuvataan yleisesti 8 - 43%: n rotujen hevoseläimissä (Dowling, 2000). Tämä johtuu näistä loukkaantumisten suuresta esiintyvyydestä, pitkittyneestä elpymisajasta ja suuresta toistumisen nopeudesta. SDFT-vammoja parannetaan hitaasti, ja 20-60% loukkaantuneista rodunhevosista palaa täydelliseen urheilukykyyn, mutta jopa 80% loukkaantuneista hevoseläimistä lähtee jälleen loukkaantumaan (Dowling, 2000). Tämä taipumus parantua hitaasti ja mekaanisesti pienemmän solunulkoisen matriksin rakentaminen johtuu todennäköisesti siitä, että jänteet ovat minimaalisesti verisuonittuneita, soluja, joilla on vähentynyt mitoottinen vaikutus, ja niissä on vähän progenitorisoluja kudoksissa. Viime aikoina tehdyt mesenkymaalisten kantasolujen (MSC) tutkimukset ovat vaikuttaneet mahdollisuuteen kehittää regeneratiivista lääketiedettä mahdollisena uudenaikaisena SDFT-vammojen hoitona.
Tendonin rakenne hevosessa
Tendonit koostuvat pääasiassa vedestä (~ 70%); loput 30% sisältää kollageenia ja kollageenitonta matriisia. Normaaleissa flexor-jänteissä tyypin I kollageeni on yleisin. Tyypit II, III, IV ja V ovat myös olemassa, vaikkakin pienemmissä määrin erityisemmissä kohdissa jänteessä. Tyyppi II voidaan sijoittaa luutasoihin ja alueisiin, joissa jänne muuttaa suuntiin luun ulottuvuuden peittämiseksi, ja se on suunniteltu kestämään puristusta ja jännitystä. Tyypit III, IV ja V löytyvät vain pohjakalvoista ja endotendonista. Kollageenimolekyylit on järjestetty mikrofibrilleiksi, subfibrileiksi ja fibrilleiksi, ja ne luokitellaan edelleen fasciclesiksi, jotka jakautuvat löyhästi endotenonin septaan, ja jäljellä oleva matriisi koostuu tenosyyteistä ja glykoproteiineista. Solutyypit I, II ja III on tunnistettu hevosen jänteiden fasciclesissä. Näiden solujen allokointi vaihtelee iän mukaan, ja se voi liittyä enimmäkseen solunulkoiseen matriisisynteesiin. Useita glykosaminoglykaaneja on löydetty normaaleista SDFT: istä, mukaan lukien kondroitinsulfaatti, kerataanisulfaatti, dermataanisulfaatti, hepariini, hepariinisulfaatti ja hyaluronihappo. Proteoglykaanidekoriini, fibromoduliini ja biglykaani esiintyvät koko SDFT: ssä ja vaikuttavat tenosyyttitoimintoihin, kollageenifibrillogeneesiin ja kuitujen ulottuvuuteen; tämä vaikuttaa jänteen vahvuuteen. Proteoglykaaneilla voi myös olla merkitystä kasvutekijöiden sulkemisessa kollageenimatriisiin.
Tendonit koostuvat pääasiassa vedestä (~ 70%); loput 30% sisältää kollageenia ja kollageenitonta matriisia.
Yleinen kipu Hevosen vammat
Luonnollisesti esiintyviä jänne-vammoja kuvataan "fibrillaarisena venymisenä, liukumisena ja repeytymisenä, jota seuraa fibrilolyysi", joka liittyy entsyymien vapautumiseen vaurioituneista fibroblasteista ja tulehduksellisista soluista (Dowling, 2000). Parannusprosessi alkaa siellä, jota seuraa tulehduksen, proliferaation, remodelingin ja kypsymisen päällekkäiset vaiheet. Tyypin III kollageeni on ensimmäinen, joka integroituu vahingoittumispaikkaan, muodostaen rajapinnan ristisillat, jotka antavat varhaisen lujuuden ja vakauden loukkaantumispaikalla. Sitten kehittyy pian tyypin IV ja tyypin V kollageenin lisääntynyt määrä. Näiden akuuttien vaiheiden jälkeen tyypin I kollageenikuidut tulevat ilmeisimmiksi, ja vapaat tyypin I ja tyypin III kollageenifibrillit näyttävät jonkin verran pienempinä määrinä noin kuuden kuukauden ajan vamman jälkeen. Tämän jälkeen tyypin I kollageenifibrillit ovat vallitsevia, mikä osoittaa parantavan kudoksen jatkuvan uudelleenmuodostuksen ja normalisoinnin. Tyypin III kollageenin epänormaali korkea määrä ja suorakulmaisen kokoonpanon puuttuminen voi esiintyä jopa neljätoista kuukautta loukkaantumisen jälkeen. Kuitumaisen arpikudoksen tapauksessa matriisin epänormaali järjestely ja koostumus, jolla on jopa huonompi biomekaniikka verrattuna keskimääräiseen jänne- kudokseen, ja vähentynyt paranemisnopeus katsotaan olevan syynä SDFT: hen kohdistuvaan lisääntyneeseen vaurioitumisnopeuteen. Lisätietoja hevosen jänteistä ja tavallisista jänne-vammoista (lukuun ottamatta tukahduttavia vammoja) suosittelen viittaamaan
Hevoslääketieteen nykyiset hoitovaihtoehdot
SDFT-vammojen hoitoon on käytettävissä useita tällä hetkellä hyväksyttyjä vaihtoehtoja. Nämä hoitovaihtoehdot voidaan luokitella fyysisiin, farmakologisiin, kirurgisiin hoitoihin. Fyysisiä hoitomuotoja esiintyy jäätymisen, kylmän vesihoidon, painehitsauksen ja pysähtymismuodon muodoissa, ja niitä on pidetty kulmakivenä SDFT-loukkaantumisvaiheen alkuvaiheissa tulehduksen vähentämiseksi ja mahdollisten lisävahinkojen vähentämiseksi. Fysioterapiaa käytetään usein yhdessä lääkehoitojen kanssa. Lääkehoito-ohjelmiin kuuluvat yleisesti tulehduskipulääkkeet, natriumhyaluronaatti, polysulfatoidut glykosaminoglykaanit ja beeta-aminopropropionitriilifumaraatti. Korjaavat kirurgiset vaihtoehdot sisältävät tällä hetkellä lisävarusteiden nivelsideen, perkutaanisen jänteen halkaisun, synteettiset jänne-implantit ja vastatoiminnan. Muita vähemmän tutkittuja hoitovaihtoehtoja ovat terapeuttinen matalan intensiteetin ultraääni, matalataajuinen infrapuna-laserhoito ja sähkömagneettinen kenttähoito. Tällaisten hoitojen tulokset ovat vaihdelleet, koska on ollut vähäisiä todistettavia tietoja siitä, että jollakin edellä mainituista hoitovaihtoehdoista on ollut luotettavia tai pitkäaikaisia hyötyjä johdonmukaisesti. Tämä johtuu todennäköisesti osittain siitä, että eläinlääkäreiden ja omistajien hoitotekniikat ja mieltymykset vaihtelevat laajasti.
Fyysisiä hoitomuotoja esiintyy jäätymisen, kylmän vesihoidon, painehitsauksen ja pysähtymismuodon muodoissa, ja niitä on pidetty kulmakivenä SDFT-loukkaantumisvaiheen alkuvaiheissa tulehduksen vähentämiseksi ja mahdollisten lisävahinkojen vähentämiseksi.
Mesenkymaalinen kantasolu (MSC) hoito hevoslääketieteessä
Mesenkymaaliset kantasolut ovat hematopoieettisia multiponentteja kantasoluja, joilla on merkitystä ortopedisten vammojen hoidossa hevosilla. Kantasolut luokitellaan joko alkion tai aikuisten soluiksi riippuen luovuttajansa kehitystasosta. Tässä tutkimuksessa keskitytään tässä aikuisten soluihin. Aikuiset kantasolut ovat normaalisti kussakin kudostyypissä esiintyviä soluja, ja ne auttavat tarjoamaan oikeanlaisen elimen muodon säännöllisten soluvaihtoprosessien aikana. Näillä kantasoluilla on myös mahdollisuus erilaisten kudosten alkuperästä erilaisten solutyyppien erottamiseksi tarpeen mukaan, jota kutsutaan solun plastisuudeksi. MSC: iden käyttöä kudosten regeneroinnissa edistettiin ensin tämän solun plastisuuden ajatuksen perusteella; vaurioituneet kudokset stimuloituisivat suoraan MSC: iden injektoinnilla, solut täyttäisivät loukkaantumispaikan, erottuvat sopivaan solutyyppiin kyseiselle kudokselle ja regeneroituminen alkaa. Myöhemmin havaittiin, että nämä solut stimuloivat myös regeneroitumista epäsuorasti tuottamalla bioaktiivisia trofisia ja immunomodulaarisia tekijöitä.
Rasvakudos ja luuydin ovat hevoslääkkeissä käytettyjä MSC: iden kaikkein tavanomaisia lähteitä, vaikka lähteet, kuten perifeerinen veri ja napanuoraveri, ovat yleistymässä, koska ne ovat vähemmän invasiivisia. Ihmisen MSC: iin verrattuna eläinperäisten MSC: iden osalta ei ole tällä hetkellä käytettävissä mitään karakterisointistandardeja. Siksi useat yritykset käyttävät erilaisia menetelmiä eläinten MSC: iden karakterisoimiseksi, mikä vaikeuttaa hevosten MSC-hoitojen tutkimustulosten ja kliinisten tulosten vertailua.Vaikka eläimistä saatavat MSC: t voidaan luokitella niiden kykyyn tarttua muoviin ja erottaa toisistaan, niiden pinta-antigeeniekspressiota ei vieläkään ole helposti tunnistettavissa. Tämä rajoitettu spesifisten vasta-aineiden saatavuus eläinlääketieteessä rajoittaa MSC: iden todellisen immunofenotyypin mahdollisuuksia.
Tulokset nykyisistä MSC-tutkimuksista
Vuonna 2003 määritettiin ensimmäisen kerran hevosen jänteiden vammojen hoitoon käytettävien MSC-yhdisteiden käyttö, ja vain viisi tutkimusartikkelia julkaistiin (Van de Walle, 2016). Tämän tapahtuman jälkeen hevosten regeneratiivisessa lääketieteessä MSC: iden käyttö on noussut, ja tällä menetelmällä hoidetaan tuhansia hevoseläimiä. Hevosten MSC-hoitojen tehokkuus on kuitenkin edelleen epävarma, koska sopivia kontrolliryhmiä ei aina käytetä, ja muita biologisia tekijöitä käytetään usein yhdessä kantasolujen kanssa. Edellisissä tutkimuksissa on kuitenkin osoitettu positiivinen suhde mesenkymaalisten kantasolujen hoidon ja terveiden jänteiden regeneroinnin välillä SDFT-vammoissa, joista jotkut osoittavat vähentyneen uudelleenvammojen määrän (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).
Erityisesti vuoden 2013 tutkimuksessa käytettiin samanlaisia menetelmiä kuin tässä tutkimuksessa. Tässä edellisessä tutkimuksessa leesioita indusoitiin käyttämällä kollagenaasigeeli-injektiota kahdeksan sekarotuisen hevosen SDFT: n metacarpal-alueella. Hoitoryhmän hevosia hoidettiin intersionaalisella mesenkymaalisten kantasolujen injektiolla, joka oli peräisin rasvakudoksesta, joka oli suspendoitu verihiutaleiden konsentraattiin. Kuusitoista hoitoviikon jälkeen suoritettiin biopsioita histopatologisiin, immunohistokemiallisiin ja geeniekspressioanalyyseihin. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että mesenkymaalisten kantasolujen ja verihiutaleiden konsentraatin käyttö estäi jänne-vaurioiden etenemisen, mikä johti erinomaisiin solujärjestelyihin ja heikentyneeseen tulehdukseen verrattuna kontrolliryhmään. (Badial, 2013)
Vuoden 2014 tutkimuksessa, jossa oli yhdeksän hevosta, joilla oli ennestään olemassa olevia SDFT-vammoja, havaittiin todisteita korjaavista kudosprosesseista hoidon jälkeen, kun rasvakudoksesta peräisin olevia mesenkymaalisia kantasoluja käytettiin hoitomenetelmänä (Guercio, 2014). Kahden vuoden 2012 tutkimuksessa, jossa oli 141 asiakasyritystä, joilla oli ennestään olemassa olevia vammoja, käytettiin pikemminkin luuytimestä peräisin olevia kantasoluja kuin rasvakudoksista peräisin olevia soluja, mutta havaittiin, ettei hoidon haittavaikutuksia ole; kuitenkin havaittiin merkittävästi vähäisempää vaurioiden määrää hevoseläinten keskuudessa (Godwin, 2012).
Vaikka nämä aiemmat tutkimukset ovat kaikki yrittäneet havaita SDFT-vammojen ja mesenkymaalisten kantasolujen välistä suhdetta, tutkimuksessa on monia sekoittavia tekijöitä ja monia ilmeisiä aukkoja. Joissakin tutkimuksissa ei onnistuttu hyödyntämään riittävää määrää aiheita antamaan vakuuttavia todisteita, toiset käyttivät laajan valikoiman rotuja, ikäjä, sukupuolia ja urheilullisia tieteenaloja. Toiset käyttävät vaihtelevia kantasoluja ja hoitovälejä. Ehkä suurin häiritsevä tekijä on se, että useimmat näistä tutkimuksista käyttivät hevosia, joilla oli ennestään olemassa olevia vammoja, mikä loi suuria vaihteluita vahinkojen koossa, vakavuudessa, kestossa jne., Ja ei onnistunut määrittämään, ovatko nämä tekijät suhde tuloksiin. Käyttämällä suurempaa ikäryhmää, sukupuolta, rodua ja kurinalaisuutta rajoittavia hevosia, ennalta määrätty määrä kantasoluja, erityinen vamma, hoitosuunnitelma ja hoitoväli sekä pyrkimällä luomaan suhteita näiden tekijöiden ja tulosten välillä uusien tutkimusten olisi pyrittävä vähentämään sekoittavia tekijöitä ja hankkimaan enemmän vakuuttavia todisteita. Siitä lähtien tarvitaan lisätutkimuksia kantasolujen hoidon vaikutusten tutkimiseksi hevosilla.
SDFT-vammoja ja MSC-testejä
tarkastella tietovisojen tilastoja
Viitteet
Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Hevosen jännetulehdushoito mesenkymaalisten kantasolujen ja verihiutaleiden konsentraattien avulla: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus. Kantasolujen tutkimus ja hoito, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236
Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Autologisten viljeltyjen luuytimen mesenkymaalisten kantasolujen ja luuytimen mononukleaaristen solujen histologinen ja immunohistokemiallinen arviointi kollagenaasin aiheuttamassa hevosen pinnallisen digitaalisen flexor-jänteen jännetulehduksessa. Veterinary Medicine International, 2010, 1-10. doi: 10,4061 / 2010/25097
Dowling, B. A., Dart, A. J., Hodgson, D. R. ja Smith, R. K. W. (2000), pinnallinen digitaalinen flexor-tendoniitti hevoksessa. Equine Veterinary Journal32: 369 - 378. doi: 10,2746 / 042516400777591138
Godwin, E. E., Young, N. J., Dudhia, J., Beamish, I. C. ja Smith, R. K. W. (2012). Luuytimestä peräisin olevien mesenkymaalisten kantasolujen implantointi osoittaa parannetun tuloksen hevosissa, joilla on ylijäämäinen vamma pinnallisessa digitaalisessa flexor-jänteessä. 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). Subkutaanista rasvaa ja verihiutaleita sisältävästä plasmasta peräisin olevat mesenkymaaliset kantasolut, joita käytetään urheilullisissa hevosissa, kun pinnallinen digitaalinen flexor-jänne on lameness. 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). Eläinlääketieteen kantasolut - pyritään regeneroimaan hevosen jänneä vamman jälkeen. Biotekniikan trendit, 25(9), 409-16.
Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Mesenkymaalinen kantasoluterapia. Hevosen kliininen immunologia (1st ed.) John Wiley & Sons, Inc. Haettu osoitteesta https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484
