Μια νέα μελέτη δείχνει ότι οι υπέρηχοι χαμηλής έντασης μπορούν να επηρεάσουν τη συμπεριφορά των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος μειώνοντας τη χρόνια φλεγμονή και ενισχύοντας την αποκατάσταση των ιστών μετά από τραυματισμούς στις αρθρώσεις.
Κάθε χρόνο εκατομμύρια άνθρωποι υφίστανται τραυματισμούς στις αρθρώσεις οι οποίοι μπορούν να πυροδοτήσουν μια βιολογική αλυσιδωτή αντίδραση που συνεχίζεται πολύ μετά την επούλωση του αρχικού τραύματος. Αντί το ανοσοποιητικό σύστημα να μεταβαίνει από τη φλεγμονή στην αποκατάσταση, μπορεί να παραμένει σε κατάσταση συνεχούς «επίθεσης» προκαλώντας σταδιακή φθορά του χόνδρου και αυξάνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης μετατραυματικής οστεοαρθρίτιδας. Η συγκεκριμένη μορφή της νόσου αντιστοιχεί περίπου στο ένα όγδοο όλων των περιστατικών οστεοαρθρίτιδας και συχνά εκδηλώνεται χρόνια μετά τον τραυματισμό.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Χάντσβιλ αναφέρουν τώρα ότι οι συνεχείς υπέρηχοι χαμηλής έντασης ενδέχεται να διακόπτουν αυτή τη διαδικασία ωθώντας ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού να περάσουν από τη φλεγμονώδη δράση στην επούλωση. Η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να αποτελέσει μια μη επεμβατική στρατηγική για την προστασία των τραυματισμένων αρθρώσεων.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Scientific Reports» και συνδύασε γνώσεις από τη μηχανική, την ανοσολογία, τα μαθηματικά και την υπολογιστική βιολογία, προκειμένου να εξετάσει πώς οι υπέρηχοι επηρεάζουν τα μακροφάγα, κύτταρα του ανοσοποιητικού που ρυθμίζουν τόσο τη φλεγμονή όσο και την αποκατάσταση των ιστών.
Ο καθοριστικός ρόλος των μακροφάγων
Η έρευνα επικεντρώθηκε στην επίδραση της μη επεμβατικής θεραπείας με υπερήχους στα μακροφάγα τα οποία παίζουν καθοριστικό ρόλο τόσο στην έναρξη της φλεγμονής όσο και στην επούλωση.
«Μετά από έναν τραυματισμό, ο οργανισμός επιστρατεύει τα φλεγμονώδη μακροφάγα τύπου Μ1, που απομακρύνουν τους κατεστραμμένους ιστούς, αλλά και τα μακροφάγα τύπου Μ2, τα οποία υποστηρίζουν την αποκατάσταση και την ανάρρωση. Όταν όμως κυριαρχούν για μεγάλο χρονικό διάστημα τα μακροφάγα Μ1, δημιουργείται ένα παρατεταμένο φλεγμονώδες περιβάλλον που συμβάλλει στην ανάπτυξη μετατραυματικής οστεοαρθρίτιδας» αναφέρει η καθηγήτρια Χημικής και Μηχανικής Υλικών Δρ. Ανουράντχα Σαμπραμπάνιαν, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.
Οι ερευνητές εξέτασαν κατά πόσο οι συνεχείς υπέρηχοι χαμηλής έντασης μπορούν να μετατοπίσουν τα μακροφάγα από την παρατεταμένη φλεγμονώδη κατάσταση προς μια μορφή που ευνοεί περισσότερο την επούλωση.
«Στην κατάσταση Μ1, τα μακροφάγα ενισχύουν τη φλεγμονή για να αντιμετωπίσουν τραυματισμούς ή λοιμώξεις, όμως όταν αυτή η δραστηριότητα παρατείνεται μπορεί να προκαλέσει βλάβες και σε υγιείς ιστούς. Αντίθετα τα μακροφάγα που μοιάζουν με τον τύπο Μ2 υποστηρίζουν την αποκατάσταση και την ανάπλαση των ιστών. Η μετατόπιση προς αυτή την κατάσταση είναι σημαντική, επειδή μπορεί να μειώσει τη χρόνια φλεγμονή και παράλληλα να ενισχύσει την επούλωση των τραυματισμένων αρθρώσεων. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι συνεχείς υπέρηχοι χαμηλής έντασης ενδέχεται να αποκαθιστούν αυτή την ισορροπία, προάγοντας μια περισσότερο επανορθωτική απόκριση των μακροφάγων» λέει η Δρ. Σαμπραμπάνιαν.
Ο καθηγητής Σατιγιάκι Ρόι προσθέτει ότι η μετατραυματική οστεοαρθρίτιδα τροφοδοτείται σε μεγάλο βαθμό από την επίμονη φλεγμονή, η οποία περιορίζει την αποκατάσταση των ιστών και επιταχύνει την εκφύλιση της άρθρωσης.
«Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα η χρήση συνεχών υπερήχων χαμηλής έντασης, επειδή πρόκειται για μια μη φαρμακευτική και μη επεμβατική προσέγγιση που μπορεί να ρυθμίσει τη συμπεριφορά των κυττάρων του ανοσοποιητικού και να δημιουργήσει ένα πιο ευνοϊκό περιβάλλον επούλωσης στις τραυματισμένες αρθρώσεις» αναφέρει.
Πιο ρεαλιστικό εργαστηριακό μοντέλο
Για να προσομοιώσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια το περιβάλλον μιας τραυματισμένης άρθρωσης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν θραύσματα φιμπρονεκτίνης, μόρια που δημιουργούνται κατά τη διάσπαση των ιστών, αντί να βασιστούν αποκλειστικά στις συμβατικές εργαστηριακές μεθόδους πρόκλησης φλεγμονής. Με αυτόν τον τρόπο δημιούργησαν ένα μοντέλο που προσεγγίζει περισσότερο τις πραγματικές συνθήκες μέσα σε μια τραυματισμένη άρθρωση.
Για την ανάλυση των αποτελεσμάτων οι ερευνητές συνδύασαν τη μεταγραφωμική, δηλαδή τη μελέτη της δραστηριότητας των γονιδίων σε μεγάλη κλίμακα, με μια προηγμένη υπολογιστική μέθοδο που ονομάζεται διαφορική ομαδοποίηση. Η τεχνική αυτή επιτρέπει τον εντοπισμό ομάδων γονιδίων που μεταβάλλουν συντονισμένα τη λειτουργία τους όταν αλλάζουν οι συνθήκες, προσφέροντας μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της κυτταρικής απόκρισης.
«Έτσι μπορέσαμε να μελετήσουμε όχι μόνο ποια γονίδια μεταβλήθηκαν, αλλά και πώς ολόκληρες ομάδες γονιδίων άλλαξαν συντονισμένα τη συμπεριφορά τους ως απόκριση στη διέγερση με υπερήχους» εξηγεί ο Ρόι. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συνεχείς υπέρηχοι χαμηλής έντασης μείωσαν τους βιολογικούς δείκτες που σχετίζονται με τη φλεγμονή και αύξησαν εκείνους που συνδέονται με μια περισσότερο επανορθωτική κατάσταση των μακροφάγων παρόμοια με τον τύπο Μ2.
Επόμενα βήματα
Η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο ωστόσο τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι μη φαρμακευτικές και μη επεμβατικές τεχνολογίες θα μπορούσαν στο μέλλον να συμβάλουν στη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης και στην ενίσχυση της επούλωσης μετά από τραυματισμούς.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η συγκεκριμένη προσέγγιση θα μπορούσε να συνδυαστεί με μελλοντικές θεραπείες που θα στοχεύουν στην επιβράδυνση της εξέλιξης της οστεοαρθρίτιδας και στη βελτίωση της αποκατάστασης μετά από τραυματισμούς των αρθρώσεων.
«Το επόμενο βήμα είναι να επιβεβαιώσουμε αυτά τα αποτελέσματα σε ζωικά μοντέλα πρώιμης μετατραυματικής οστεοαρθρίτιδας και να μελετήσουμε πώς η ρύθμιση των ανοσολογικών αποκρίσεων μέσω υπερήχων επηρεάζει τη μακροχρόνια αποκατάσταση των ιστών μετά από τραυματισμούς στις αρθρώσεις» καταλήγει η ερευνήτρια.
Πηγή: naftemporiki.gr
