«Инженерия хрящевой ткани — это развивающаяся область, потому что хрящ не регенерируется», — сказала Элизабет Лобоа, декан инженерного колледжа MU и профессор биоинженерии. «Поскольку эти ткани не могут обновляться сами по себе, во многих приложениях инженерии хрящевой ткани используются биореакторы или устройства, которые поддерживают развитие тканей и клеток. Некоторые исследования показывают, что биореакторы в условиях микрогравитации идеально подходят для этого процесса, в то время как другие показывают, что биореакторы, которые имитируют гидростатическое давление, необходимое для образования хряща, могло бы быть более идеальным.
Наше первое в своем роде исследование было разработано для проверки обеих теорий ».Хондрогенная дифференцировка — это процесс, в ходе которого развивается хрящ, и хрящ является основой для образования кости в организме.
Кроме того, хрящ не обновляется после того, как он разрушается или выходит из строя в организме, что делает его мишенью для биоинженеров, которые хотят помочь пациентам регенерировать хрящ из других клеток.Используя человеческие жировые или жировые клетки (hASC), полученные от женщин, Лобоа и ее команда проверили хондрогенную дифференциацию в биореакторах, имитирующих микрогравитацию или гидростатическое давление, то есть давление, оказываемое жидкостью.Исследователи обнаружили, что циклическое гидростатическое давление, которое, как было доказано, полезно для образования хряща, вызывает трехкратное увеличение образования хряща и приводит к укреплению тканей.
В свою очередь, микрогравитация снижает хондрогенную дифференциацию.«Наше исследование дает представление о том, что механическая нагрузка играет решающую роль во время развития хряща», — сказал Лобоа. «Исследование также показывает, что микрогравитация, которая наблюдается в космосе и аналогична пациентам, находящимся в длительном постельном режиме, или парализованным, может препятствовать образованию хрящей и костей. Биоинженеры и летные хирурги, занимающиеся вопросами здоровья космонавтов, должны учитывать это, когда они делают решения для регенерации хряща у пациентов и во время космических путешествий ».