Nový glykanový „lepidlo“ by mohlo pomoci při regeneraci meziobratlových plotének
Extracelulární matrix (ECM) je komplexní struktura molekul, kterou vytvářejí a udržují buňky, aby se podpořily a určily fyzikální vlastnosti tkáně, jako je nosnost nebo elasticita. ECM se s věkem mění způsoby, které nejsou plně prozkoumány, ale které poškozují buňky a funkci tkání. Relativně málo úsilí se věnuje hledání způsobů, jak opravit stárnoucí ECM, částečně proto, že se to zdá být obtížný problém. Existuje jen málo intervenčních bodů, které by mohly být tak jednoduché, jako je ten zde uvedený, kde dodání nové náhradní molekuly umožňuje její začlenění do matrixu ke zlepšení situace. Ve většině případů nestačí poskytnout suroviny; existují problémy s buněčnými aktivitami, problematickými změnami stávajících struktur nebo toxickými zbytky z chemických interakcí v matrixu, abychom jmenovali jen několik z mnoha problémů.
Degenerace meziobratlových plotének (IDD) je příčinou téměř poloviny případů bolesti dolní části zad (LBP), která je celosvětově hlavní příčinou invalidity. Progresi IDD charakterizuje snížení výšky meziobratlové ploténky a obsahu vody v tkáni nucleus pulposus (NP), která leží ve středu meziobratlové ploténky a je obklopena anulus fibrosus (AF).
Klíčovou změnou v tkáni NP během vývoje IDD je narůstající ztráta polysacharidů glykosaminoglykanů (GAG). GAG jsou hlavní složkou gelovité extracelulární matrix (ECM), která udržuje morfologii a fenotypy buněk NP (NPC). Ačkoli se doplnění GAG ukázalo jako slibná strategie, její účinnost zůstává nejasná a dosud bylo dosaženo jen málo klinických úspěchů. Nedávná zjištění vznesla otázky, zda je tkáň NP v degeneraci udržována jako katabolické mikroprostředí zvýšenou přítomností enzymů, které mohou degradovat nativní GAG. Alternativním přístupem je implantace biomateriálové náhrady GAG – sloužící jako „lepidlo“ pro poškozenou ECM NP. Tento lepicí materiál by se měl vyhnout rozpoznání enzymy v patologické nishi a zároveň napodobovat nativní GAG ve vyvíjení specifických bioaktivit na podporu funkce NPC.
V souladu s tím autoři syntetizovali glukomannan oktanoát (GMOC) s robustní odolností vůči enzymům štěpícím ECM. GMOC injikovaný do degenerované meziobratlové ploténky vedl k regeneraci tkáně NP u potkaního a králičího modelu, které představují dva klinické scénáře předoperační intervence a pooperační regenerace IDD. Autoři shrnují, že obohacení ECM glykanovým lepidlem představuje mechanismus pro podporu regenerace NP při léčbě IDD.