Команда выявила причину заболевания сухожилий

Исследователи обнаружили причину заболевания сухожилий.

Такие жалобы, как боль в ахилловом сухожилии, теннисном локте, плече пловца и колене прыгуна, знакомы многим молодым спортсменам, а также людям старшего возраста.

Все эти состояния вызваны перегрузкой сухожилий и обычно очень болезненны.

«Сухожилия в принципе подвержены чрезмерному использованию», — объясняет Джесс Снедекер, профессор ортопедической биомеханики в ETH Zurich и университетской больнице Балгрист в Цюрихе.

«Они должны выдерживать мощные нагрузки, при этом все силы наших мышц концентрируются на относительно тонких сухожилиях, которые передают эти силы в движение нашего скелета».

В медицинской терминологии вышеупомянутые состояния известны как тендинопатии. Это одни из наиболее частых состояний, с которыми сталкиваются специалисты-ортопеды, но возможности лечения крайне ограничены. Хотя физиотерапия может помочь, во многих серьезных случаях это лечение не дает большого эффекта. Поэтому ученые стремятся более глубоко изучить эти проблемы с сухожилиями с целью разработки эффективных методов лечения.

Теперь группа исследователей под руководством Снедекера и Катриен Де Бок, профессора физических упражнений и здоровья в ETH Zurich, достигла нового рубежа. В белке HIF1 они определили центральную молекулярную причину проблем с сухожилиями такого типа. Часть HIF1 действует как фактор транскрипции, контролирующий активность генов в клетках.

Уже было известно, что этот белок присутствует в повышенных количествах в больных сухожилиях. Однако было неясно, было ли это увеличение просто сопутствующим явлением или же эти состояния на самом деле вызваны белком. В экспериментах на мышах и сухожилиях человека группа исследователей доказала, что последнее имеет место.

В экспериментах на мышах исследователи либо постоянно активировали белок HIF1, либо полностью отключали его. В то время как они наблюдали заболевание сухожилий даже без перегрузки у мышей с постоянно активированным HIF1, у мышей не возникало заболеваний сухожилий, если HIF1 был деактивирован в сухожилиях, даже в случае перегрузки.

Как на мышах, так и в экспериментах с клетками сухожилий человека, которые исследователи получили в результате операций на сухожилиях в больнице, им удалось показать, что повышенный уровень HIF1 в тканях приводит к патогенному ремоделированию сухожилий: внутри коллагеновых волокон, составляющих основную структуру сухожилий, образуется больше поперечных связей.

«Это делает сухожилия более хрупкими и ухудшает их механическую функцию», — объясняет Грета Москини, аспирантка групп Де Бока и Снедекера и ведущий автор исследования. Кроме того, в сухожильную ткань врастают кровеносные сосуды и нервы. «Это может быть объяснением боли, часто наблюдаемой при тендинопатии», — говорит Москини.

“Наше исследование не только дает новое представление о том, как развивается заболевание. Оно также показывает, что важно лечить проблемы с сухожилиями на ранней стадии”, – говорит Снедекер. Он особенно думает о молодых спортсменах, которые часто страдают тендинопатиями. В этих случаях зачастую все еще возможно вылечить проблемы.

“Однако повреждения, вызванные HIF1 в ткани сухожилия, могут накапливаться и со временем становиться необратимыми. Физиотерапия тогда уже не помогает, и единственным лечением на данный момент является хирургическое удаление больного сухожилия”.

Тот факт, что HIF1 теперь идентифицирован как молекулярный драйвер, поднимает вопрос, возможно ли разработать лекарства, которые деактивируют HIF1 и, следовательно, могут предотвратить или вылечить заболевание сухожилий. «Это не так-то просто», — объясняет профессор ETH Де Бок. Во многих органах организма HIF1 отвечает за обнаружение недостатка кислорода (гипоксии) и активацию физиологической адаптации. «Отключение HIF1 во всем организме, скорее всего, приведет к побочным эффектам», — говорит она.

Возможно, удастся найти методы, которые специфически деактивируют HIF1 только в ткани сухожилия. Однако, по мнению Де Бока, более многообещающим подходом было бы более детальное изучение биохимических процессов, связанных с HIF1 в клетках. Это может помочь идентифицировать другие молекулы, на которые влияет или контролируется HIF1 и которые могут стать более подходящими мишенями для лечения тендинопатии. Теперь исследователи приступят именно к такому поиску.

Исследование появляется в Научная трансляционная медицина.

Источник: ETH Цюрих