Имплантаты из биоматериалов неспособны помочь в восстановлении хряща

Гиалиновый хрящ представляет собой стекловидную плотную и упругую ткань, составляющую хрящи носа, дыхательных путей, а также выстилающая суставную поверхность эпифизов трубчатых костей. В последнем случае гиалиновый хрящ может повреждаться из-за травм и различных болезней, однако у него нет иннервации и кровоснабжения, из-за чего он плохо восстанавливается.

Одна из задач тканевой инженерии — обеспечить подходы к полному восстановлению хряща. Большинство подходов вроде клеточной терапии или трансплантации очень дороги и сложны, а потому перспективной кажется имплантация в место дефекта бесклеточных биоматериалов. Часто они обладают биологической активностью, а потому могут привлекать новые клетки, способствовать делению и дифференцировке; также некоторые из них могут полностью замещаться тканями пациента.

Исследователи МГМУ имени И.М. Сеченова вместе со шведскими коллегами решили проверить, насколько эффективно использование пяти разных биоматериалов в восстановлении гиалинового хряща. Они имплантировали в дефект суставного хряща крыс несколько видов коллагеновых искусственных каркасов, лишенный клеток хрящ (осталось только межклеточное вещество) и целлюлозный скаффолд.

Хотя на децеллюляризованном хряще и каркасе на основе коллагена II типа удалось получить анатомическую форму сустава, ни в этих случаях, ни в других не наблюдалось именно восстановления хряща. Клетки, обнаруженные на каркасах, вероятно, мигрировали из других мест и были похожи на фибробласты, которые синтезируют межклеточное вещество, однако среди них практически не было ни хондроцитов, ни их предшественников. Строение ткани также было далеко от природной.

Результаты работы наглядно демонстрируют, что привлекательный своей дешевизной и простотой подход не так уж и эффективен. В заключение авторы говорят о том, что каркасы могут выступать основой для восстановления, но не обойтись без их заселения клетками или добавления факторов, способствующих хрящевой дифференцировке.

Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ.