streszczenie: Naukowcy badają proces degeneracji tkanki mięśniowo-szkieletowej, który prowadzi do przewlekłego bólu pleców i stawów, mając nadzieję na przełożenie ich odkryć na nowe sposoby naprawy uszkodzeń tkanek i ostatecznego złagodzenia bólu.
źródło: Medycyna Johna Hopkinsa
To znana historia: czujesz mrowienie w plecach i następną rzeczą, którą wiesz, jest to, że nie możesz wstać z łóżka. Od bólu pleców po ból stawów, ból mięśniowo-szkieletowy, choć powszechny, może zmienić życie i osłabić. Ale czy nie powinno?
To wielkie pytanie dla Jill Middendorf, adiunkta inżynierii mechanicznej w Johns Hopkins, która bada czynniki mechaniczne powodujące rozpad chrząstki, więzadeł i stawów.
„Naszym celem jest zrozumienie procesu degeneracji tkanki mięśni szkieletowych, w tym chrząstki, więzadeł i krążków międzykręgowych, przy użyciu zaawansowanych technik mechanistycznych” – mówi Middendorf. „Jeśli zrozumiemy, dlaczego ten proces zachodzi, mamy nadzieję, że przełożymy nasze odkrycia na nowe sposoby naprawy uszkodzonych tkanek i zapobiegania dalszemu bólowi”.
W niedawnym badaniu opublikowanym przez Dziennik inżynierii biomechanicznejMiddendorf i jego współpracownicy starali się zrozumieć, w jaki sposób tkanki miękkie kręgosłupa zmieniają się, gdy krążki międzykręgowe rozluźniają się lub ulegają degeneracji w miarę upływu czasu.
W szczególności przyjrzeli się więzadłu twarzowo-czaszkowemu — miękkiej tkance, która utrzymuje razem dwie strony stawu międzywyrostkowego i uważa się, że jest częstą przyczyną bólu dolnej części pleców. Wcześniejsze badania sugerują, że może to być związane ze zmianami mechanicznymi zachodzącymi w tym więzadle podczas zwyrodnienia kręgosłupa, chociaż nie jest jasne, dlaczego tak się dzieje, mówi Middendorf.
Aby się tego dowiedzieć, zespół wydobył więzadła torebkowo-twarzowe z kolców zwłok i przeprowadził eksperymenty mające na celu zmierzenie właściwości mechanicznych więzadeł, takich jak naprężenie i odkształcenie, w różnych warunkach obciążenia. Porównując obrazy MRI kręgosłupa i wyniki ich eksperymentów, zespół odkrył, że tkanki więzadła stawały się sztywniejsze w miarę pogarszania się stanu kręgosłupa.
Naukowcy uważają, że ta zwiększona sztywność powoduje zmianę obciążenia otaczających tkanek i może wyjaśniać, dlaczego u niektórych osób pojawiają się bóle stawów.
„Pokazujemy tutaj, że istnieje korelacja między mechaniką więzadeł a zwyrodnieniem kręgosłupa, co przybliża nas do możliwości określenia, czy to więzadło powoduje ból, czy też jest inną częścią kręgosłupa” – mówi Middendorf.
Dzięki spostrzeżeniom zebranym podczas eksperymentów z tkankami, naukowcy z laboratorium Middendorf planują kolejne prace, aby pogłębić naszą wiedzę na temat zwyrodnienia kręgosłupa i stworzyć zmodyfikowaną tkankę mięśni szkieletowych, którą można przeszczepić w celu zastąpienia uszkodzonej lub chorej tkanki.
Jednak jeśli chodzi o ból, nie zawsze łatwo jest znaleźć odpowiedzi.
„Jednym z wyzwań związanych z diagnozowaniem i leczeniem bólu kręgosłupa jest określenie źródła bólu” – mówi Middendorf.
„Ale możemy lepiej zrozumieć przyczyny i mechanizmy uszkodzenia tkanek, a to oznacza, że pewnego dnia będziemy w stanie zastosować inżynierię wsteczną rozwiązania”.
O tych badaniach wiadomości o bólu przewlekłym
autor: Biuro prasowe
źródło: Medycyna Johna Hopkinsa
Komunikacja: Biuro prasowe – Johns Hopkins Medicine
zdjęcie: Obraz jest w domenie publicznej
Oryginalne wyszukiwanie: Dostęp zamknięty.
„Więzadło torebkowe lędźwiowo-twarzowe staje się bardziej zróżnicowane, a włókna stają się sztywniejsze wraz ze zwyrodnieniem krążka międzykręgowego i stawu międzykręgowegoNapisane przez Jill M. Middendorf i in. Dziennik inżynierii biomechanicznej
podsumowanie
Zobacz też
Więzadło torebkowe wyrostka lędźwiowego staje się bardziej zróżnicowane, a włókna sztywniejsze wraz z krążkiem międzykręgowym i zwyrodnieniem stawu międzykręgowego
Zwyrodnienie kręgosłupa lędźwiowego, a zwłaszcza sposób, w jaki to zwyrodnienie może prowadzić do bólu, jest nadal słabo poznane. W szczególności mechanizmy więzadła twarzowo-czaszkowego mogą przyczyniać się do bólu krzyża, ale zmiany mechaniczne, które zachodzą w tym więzadle przy zwyrodnieniu kręgosłupa, nie są znane.
Ponadto nieliniowy, heterogeniczny i wysoce anizotropowy charakter więzadła torebkowo-twarzowego utrudnia zrozumienie zmian mechanicznych. Klinicznie, objawy zwyrodnienia stawu międzykręgowego i krążka międzykręgowego (IVD) na podstawie obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) są powiązane.
Dlatego w tym badaniu zbadano, w jaki sposób niejednorodna nieliniowa mechanika więzadła torebki powierzchownej zmienia się wraz ze zwyrodnieniem kręgosłupa lędźwiowego, scharakteryzowanym za pomocą rezonansu magnetycznego.
Kręgosłup człowieka wizualizowano za pomocą MRI, stawów bocznych L2-L5 i oceniano IVD przy użyciu systemów klasyfikacji Fujiwara i Pfirrmann. Następnie izolowano więzadło torebkowo-twarzowe i obciążano je dwuosiowo.
Nieliniowe właściwości mechaniczne ligandu uzyskano za pomocą analizy nieliniowej uogólnionej mechaniki odwrotnej (nGAIM). Następnie model Holzapfela-Gassera-Ogdena (HGO) dopasowano do danych naprężenie-odkształcenie uzyskanych z nGAIM.
Więzadło torebkowo-twarzowe jest sztywniejsze i bardziej zmienne w większych wynikach Pfirrmanna i wyższych wynikach Fujiwary niż w niższych wynikach i wynikach. Analiza heterogeniczności więzadeł wykazała, że wszystkie tkanki są wysoce heterogeniczne, ale nie znaleziono wyraźnych przestrzennych wzorców heterogeniczności.
Wyniki te pokazują, że zwyrodnienie kręgosłupa lędźwiowego, w tym więzadła torebki powierzchownej, wydaje się występować jako całe zjawisko stawowe i pogłębia naszą wiedzę na temat zwyrodnienia kręgosłupa lędźwiowego.
„Odkrywca. Entuzjasta muzyki. Fan kawy. Specjalista od sieci. Miłośnik zombie.”
More Stories
Genetyczna przyczyna rzadkiej choroby neurologicznej ujawniona po 25 latach
PET wykrywa „płonące” zapalenie mózgu u pacjentów leczonych na stwardnienie rozsiane
Zwiększ odporność dzięki persimmonom – Wiadomości z supermarketu