На самых ранних стадиях артрита, бег или прыжки могут ухудшить состояние хрящей.
При артрозе происходит ухудшение структуры эластичной ткани, которая предотвращает трение костей друг с другом. Изучая молекулярные свойства хряща, инженеры Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что на ранних стадиях артрита, хрящевая ткань более восприимчива к повреждениям, возникающим при физической деятельности, например, при беге или прыжках.
Полученные результаты смогут быть эффективными в разработке тестов для ранней диагностики артрита у пациентов с высоким риском развития заболевания, считают они.
Результаты также предположили, что те спортсмены, которые страдают травматическими повреждениями колена — надрывами крестообразных связок — имеют больше шансов получить артрит в дальнейшем.
В состав хряща входят комплексы сахаров и белков, известные как гликозаминогликаны (GAG). "Хрящ — жесткая губка, заполненная жидкостью, и при сжатии жидкость просачивается через далеко расположенные цепочки GAG", — говорит Алан Гродзински (Alan Grodzinsky), профессор биологической, электрической и механической инженерии в MIT и старший автор исследования. "В норме цепи GAG обеспечивают сопротивление потоку, поэтому вода не может выйти из хрящей мгновенно, даже когда мы нагружаем их".
Команда MIT с помощью аппарата атомно-силовой микроскопии (АСМ) оценила на наноуровне, как комплексы реагируют на высокие физические нагрузки. Использовались как здоровые хрящи, так и обработанные специальным ферментом, что позволило создать имитацию начальных стадий остеоартрита. Выяснилось, что нормальные хрящи хорошо амортизируют нагрузки, в то время как в обедненную GAG ткань жидкость просочилась очень быстро.
Исследователи сейчас работают над определением возможных препаратов, которые могли бы остановить потери комплексов, а также разрабатывают ткани для пациентов, нуждающихся в хирургической замене хряща.
Результаты появились в одном из недавних выпусков Biophysical Journal.
