Un nou studiu sugerează că stimularea electrică ar putea fi esențială pentru menținerea sănătății tendoanelor. Cercetarea oferă noi posibilități în repararea și regenerarea tendoanelor.
Tendoanele rezistă la solicitări mecanice intense, facilitând în același timp transmiterea forței de la mușchi la oase. De asemenea, sunt piezoelectrice, ceea ce înseamnă că, atunci când sunt întinse, produc un câmp electric, considerat important pentru reglarea funcției celulelor tendinoase. Cu toate acestea, atunci când sunt lezate, tendoanele nu se vindecă complet, ceea ce duce adesea la durere cronică și invaliditate.
Recuperarea în urma leziunilor tendinoase este lentă și necesită adesea o reabilitare de durată, de aproape două luni și mai mult. Medicina regenerativă actuală pentru repararea tendoanelor nu a reușit până în prezent să recreeze mediul nativ al celulelor tendinoase, ceea ce, în cele din urmă, împiedică potențialul lor terapeutic.
În noul studiu, realizat de cercetători de la Universitățile Galway și Limerick, oamenii de știință s-au concentrat pe înțelegerea modului în care semnalele electrice și mecanice funcționează împreună pentru a controla funcția celulelor tendinoase. În mod tradițional, aceste celule sunt extrem de dificil de cultivat în laborator, deoarece își pierd rapid și ireversibil funcțiile asemănătoare tendonului, odată izolate din organism.
Pentru a aborda aceste provocări, echipa a dezvoltat un nou dispozitiv de cultură celulară – un ”bioreactor piezoelectric” care funcționează într-un mod similar cu timpanul uman și care a furnizat vibrații mecanice și stimuli electrici celulelor tendinoase.
Această dublă stimulare a făcut ca celulele să își păstreze mai bine proprietățile sănătoase, specifice tendonului, fiind în același timp înmulțite în laborator, ceea ce le permite să fie utilizate în abordări de reparare și regenerare a țesuturilor.
„Munca noastră își trage rădăcinile dintr-o înțelegere profundă a modului în care celulele simt și interacționează cu mediul lor. Până acum, celulele tendinoase au fost cultivate în laborator într-un dispozitiv specializat care le întinde pentru a imita efectele mișcării corpului. Cu toate acestea, această abordare nu ține seama de faptul că țesuturile tendinoase sunt piezoelectrice – generează semnale electrice atunci când sunt supuse unui stres mecanic.
Proiectul nostru de cercetare a proiectat un sistem dinamic de stimulare electromecanică, care oferă celulelor semnalele specifice de care au nevoie pentru a-și ghida cu succes dezvoltarea, recreând astfel condițiile de mediu esențiale observate în timpul formării și reparării normale a țesuturilor”, a declarat dr. Marc Fernandez-Yague, care a condus studiul, într-un comunicat.
În timp ce abordarea prezintă un mare potențial pentru creșterea țesuturilor tendinoase în laborator, are și implicații semnificative pentru generarea altor țesuturi care răspund la forțe electrice și mecanice duble, cum ar fi cartilajul, osul și chiar țesuturile cardiovasculare, spun cercetătorii.
Potrivit acestora, studiul deschide noi posibilități pentru dezvoltarea terapiilor care promovează consolidarea țesuturilor și oferă strategii alternative sau complementare metodelor actuale de reabilitare fizică.