Шелковые каркасы ускоряют заживление поврежденных сухожилий

Сухожилия - важнейшие ткани, соединяющие мышцы с костями, но они могут повредиться или разорваться при движениях во время занятий спортом или другой физической активности. На заживление таких травм могут уйти недели или месяцы, и даже тогда они обычно не восстанавливаются полностью, что приводит к ослаблению сухожилий и повышенному риску другой травмы.

В последние годы исследователи экспериментировали со способами восстановления поврежденных сухожилий. Это включало в себя гидрогелевые каркасы той же консистенции, как и естественные сухожилия, для ускорения процесса заживления, или двусторонний материал, который может надежно удерживать две части сухожилия вместе, позволяя скользить по другим тканям. Также использовались каркасы, загруженные стволовыми клетками.

Для нового исследования ученые Терасаки разработали собственный каркас, который может поддерживать сухожилие во время заживления. Он был сделан из фиброина шелка в сочетании с гидрогелем GelMA. Первый придал каркасу прочность и растяжимость, а второй является биосовместимым и способствует прикреплению и росту клеток.

После экспериментов для получения правильного соотношения ингредиентов, команда изготовила листы нановолокна из шелкового фиброина и материала GelMA. Затем листы засевают мезенхимальными стволовыми клетками, которые могут не только дифференцироваться в несколько типов клеток, но и способствовать регенерации, производя сигнальные молекулы, призывающие иммунные клетки в нужную область и стимулирующие образование новых кровеносных сосудов.

Команда протестировала листы из шелкового фиброина и материала GelMA, нагруженные стволовыми клетками, на крысах с травмами ахиллова сухожилия. По сравнению с другими каркасами, каркасы из шелкового фиброина и материала GelMA заживляли сухожилия быстрее, а также формировали плотно упакованные сухожильные волокна, уменьшали места повреждения и ремоделировали мышечные компоненты.

«Синергетический эффект способности GelMA поддерживать формирование регенеративной ткани и структурных преимуществ фиброина шелка делает наш композитный материал подходящим для восстановления сухожилий», — сказал ХанДжун Ким, ведущий исследователь.

Команда надеется, что при дальнейшей работе нагруженные стволовыми клетками каркасы могут привести к появлению новых методов лечения травм сухожилий.

Исследование опубликовано в журнале Small.