Ученые обнаружили скрытый триггер боли в ахилле и теннисном локте

«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».

Врачи называют эти расстройства тендинопатиями. Это одна из наиболее распространенных проблем, с которыми обращаются специалисты-ортопеды, однако эффективные методы лечения остаются ограниченными. Физиотерапия может принести облегчение, но во многих тяжелых случаях она дает лишь незначительное улучшение. Из-за этого исследователи искали более четкое понимание того, что на самом деле вызывает заболевания сухожилий, в надежде разработать более эффективные методы лечения.

Белок HIF1 идентифицирован как молекулярная причина

Исследовательская группа под руководством Снедекера и Катриен Де Бок, профессора физических упражнений и здоровья в ETH Zurich, теперь обнаружила ключевую часть головоломки. Они определили белок под названием HIF1 как центральную причину заболеваний сухожилий. Часть HIF1 функционирует как фактор транскрипции, то есть регулирует активность определенных генов внутри клеток.

Предыдущие исследования обнаружили повышенный уровень HIF1 в поврежденных сухожилиях, но ученые не знали, был ли этот белок просто связан с заболеванием или непосредственно ответственен за него. Путем экспериментов на мышах и исследований тканей сухожилий человека команда продемонстрировала, что HIF1 не просто присутствует во время заболевания, но и активно его вызывает.

Эксперименты показывают прямую связь с повреждением сухожилий

В своих исследованиях на мышах исследователи либо оставляли HIF1 постоянно включенным, либо полностью отключали его. У мышей с постоянно активированным HIF1 заболевание сухожилий развивалось даже без чрезмерного напряжения. Напротив, у мышей, у которых HIF1 был деактивирован в ткани сухожилий, не развивалось заболевание сухожилий, даже когда их сухожилия были перегружены.

Команда также изучила клетки сухожилий человека, собранные во время операций на сухожилиях в больнице. В образцах тканей как мышей, так и человека более высокие уровни HIF1 вызывали вредные структурные изменения в сухожилиях. В частности, внутри коллагеновых волокон образуется больше поперечных связей, которые придают сухожилиям прочность и структуру.

«Это делает сухожилия более хрупкими и ухудшает их механическую функцию», — объясняет Грета Москини, аспирантка групп Де Бока и Снедекера и ведущий автор исследования. Исследователи также наблюдали усиленный рост кровеносных сосудов и нервов в сухожильной ткани. «Это может быть объяснением боли, часто наблюдаемой при тендинопатии», — говорит Москини.

Почему раннее лечение имеет значение

«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. Особое внимание он уделяет молодым спортсменам, поскольку они часто страдают тендинопатиями, хотя их состояние еще можно контролировать.

Однако со временем ущерб, связанный с HIF1, может накапливаться и в конечном итоге стать постоянным. «Однако повреждения, вызванные HIF1 в тканях сухожилий, могут накапливаться и со временем становиться необратимыми. В этом случае физиотерапия больше не помогает, и единственным лечением на данный момент является хирургическое удаление больного сухожилия».

Поиск целевого лечения сухожилий

Теперь, когда HIF1 идентифицирован как молекулярный фактор заболеваний сухожилий, возникает очевидный вопрос. Могут ли быть разработаны лекарства для блокировки HIF1 и предотвращения или обращения вспять тендинопатии?

По мнению Де Бока, ответ сложен. HIF1 играет важную роль во всем организме, определяя низкий уровень кислорода (гипоксию) и запуская нормальные адаптивные реакции. «Отключение HIF1 во всем организме, скорее всего, приведет к побочным эффектам», — говорит она.

Одна из возможностей — найти способы специфического снижения активности HIF1 только в ткани сухожилий. Однако Де Бок считает, что более многообещающей стратегией может быть более детальное изучение биологических процессов, окружающих HIF1. Идентифицируя другие молекулы, на которые влияет или контролируется HIF1, исследователи могут обнаружить более безопасные и точные цели для лечения тендинопатии. Сейчас этот поиск продолжается.