Stamcellterapi för Equine Flexor Tendon Skador

2024 Författare: Carol Cain | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 17:22

SDFT-skador i hästar och regenerativ medicin

Överflödiga sårskador i digital flexorände (SDFT) är ett signifikant ursprung för lameness och minskad athleticism inom hästens atletiska industri, med en beskriven förekomst av 8 till 43% hos fullblodiga hästar (Dowling, 2000). Detta beror på dessa skadornas höga förekomst, förlängd återhämtningsperiod och hög recidiveringsgrad. SDFT-skador är långsamma och 20-60% av skadade racerhästar återvänder till full athletisk förmåga, men med upp till 80% av skadade rasenhästar som böjer sig för skada igen (Dowling, 2000). Denna tendens att läka långsamt och konstruktionen av mekaniskt mindre extracellulär matris beror troligen på att senor är minimalt vaskuläriserade, närvarande celler med reducerad mitotisk verkan och har få stamceller som finns i vävnaderna. Nyliga undersökningar av mesenkymala stamceller (MSC) har medfört den potentiella utvecklingen av att använda regenerativ medicin som en potentiell ny behandling för SDFT-skador.

Tendonstruktur i en häst

Tendons består huvudsakligen av vatten (~ 70%); de återstående 30% innehåller kollagen och en kollagenfri matris. Inom normala flexor senor är typ I kollagen vanligast. Typerna II, III, IV och V existerar även, men i mindre mängder i mer speciella positioner inom senan. Typ II kan placeras i beniga insatser och områden där senan ändrar riktningar för att täcka en benaktig projektion och är konstruerad för att motstå kompression och spänning. Typerna III, IV och V finns endast i basalmembran och endotendon. Kollagenmolekyler är organiserade i mikrofibriller, subfibriller och fibriller, och kategoriseras ytterligare i fasciklar som löst delas av endotenon septa och den återstående matrisen består av tenocyter och glykoproteiner. Celltyperna I, II och III har erkänts inom hästens senor. Tilldelningen av dessa celler skiljer sig från ålder och kan för det mesta associeras med extracellulär matrissyntes. Flera glykosaminoglykaner har hittats i normala SDFTs, innefattande kondroitinsulfat, keratansulfat, dermatansulfat, heparin, heparinsulfat och hyaluronsyra. Proteoglykandekorin, fibromodulin och biglykan förekommer genom SDFT och påverkar tenocytfunktioner, kollagenfibrillogenes och dimensionell arrangemang av fibrer; Detta påverkar senans hållfasthet. Proteoglykaner har också potentiellt en roll i uppstötningen av tillväxtfaktorer inom kollagenmatrisen.

Tendons består huvudsakligen av vatten (~ 70%); de återstående 30% innehåller kollagen och en kollagenfri matris.

Hästens Vanliga Tendonskador

Naturligt förekommande senskador beskrivs som "fibrillär sträckning, glidning och rivning, följt av fibrilolys" som är kopplad till "frisättning av enzymer från skadade fibroblaster och inflammatoriska celler" (Dowling, 2000). Det är där som helingsprocessen börjar, följt med överliggande faser av inflammation, proliferation, ombyggnad och mognad. Kollagen av typ III är den första som integreras på skadan, vilket bildar de interfibrillära tvärbindningarna som lånar till tidig styrka och stabilitet vid skadan. Ökade mängder av typen IV och typ V-kollagen utvecklas sedan snart. Efter dessa akuta faser blir kollagenfibrer av typ I mest uppenbara och fria kollagenfibriller av typ I och typ III förekommer i något mindre mängder tills cirka 6 månader efter skada. Därefter dominerar typ I-kollagenfibriller igen, vilket är en indikation på den kontinuerliga ombildningen och normaliseringen av helande vävnad. Onormala höga nivåer av kollagen av typ III och en frånvaro av någon rätlinjig montering kan vara närvarande vid upp till fjorton månader efter skada. I fibrös ärrvävnad anses den abnorma anordningen och sammansättningen av matrisen, som har ännu sämre biomekanik jämfört med genomsnittssänksvävnad, och den minskade läkningshastigheten anses vara orsaken till den förhöjda hastigheten av återskada på SDFT. För mer information om hästens senor och vanliga senskador (förutom skador på mage) rekommenderar jag att du hänvisar till

Nuvarande terapialternativ i hästmedicin

Det finns flera för närvarande godkända alternativ tillgängliga för behandling av SDFT-skador. Dessa terapialternativ kan kategoriseras i fysiska, farmakologiska, kirurgiska terapier. Fysioterapier finns i formerna för isbildning, kall hydroterapi, tryckförband och stallstöd och har ansetts vara hörnstenen i de inledande faser av SDFT-skadabehandling för att minska inflammationen och minska risken för ytterligare skador. Sjukgymnastik används ofta i samband med läkemedelsbehandlingar. Drogterapi-regimer inkluderar vanligtvis antiinflammatoriska medel, natriumhyaluronat, polysulferade glykosaminoglykaner och beta-aminoproprionitrilfumarat. Korrigerande kirurgiska alternativ innefattar för närvarande tillbehör ligament desmotomi, perkutan tendonsplitting, syntetiska tendonimplantat och motirritation. Andra, mindre studerade terapialternativ inkluderar terapeutisk ultraljud med låg intensitet, lågfrekvens infraröd laserterapi och elektromagnetisk fältbehandling. Resultaten av sådana behandlingar har varierats, eftersom det har visats minimal bevisbar data att något av de ovan nämnda terapalternativen har haft tillförlitliga eller långsiktiga fördelar konsekvent. Detta beror troligen delvis på den stora variationen av terapi tekniker och preferenser bland veterinärer och ägare.

Fysioterapier finns i formerna för isbildning, kall hydroterapi, tryckförband och stallstöd och har ansetts vara hörnstenen i de inledande faser av SDFT-skadabehandling för att minska inflammationen och minska risken för ytterligare skador.

Mesenkym stamceller (MSC) terapi i hästmedicin

Mesenkymala stamceller är icke-hematopoietiska multiponent stamceller av betydelse för användning vid terapi av ortopediska skador hos hästar. Stamceller kategoriseras som antingen embryonala eller vuxna celler, beroende på utvecklingsnivån hos deras givare. För syftet med denna studie kommer fokus här att vara på vuxna celler. Vuxna stamceller är en normalt bosatt population av celler som finns i varje vävnadstyp och hjälper till att tillhandahålla korrekt organsform genom regelbundna cellulära omsättningsprocesser. Dessa stamceller har också förmågan att skilja sig åt i andra celltyper från olika vävnads ursprung efter behov, vilket kallas cellplasticitet. Användning av MSC för vävnadsregenerering promoterades först baserat på denna ide om cellplasticitet; skadade vävnader skulle stimuleras direkt genom injektion av MSC: er, cellerna skulle fylla platsen för skada, differentiera till lämplig celltyp för den vävnaden och regenerering skulle börja. Det upptäcktes senare att dessa celler också skulle stimulera regenerering indirekt genom att producera bioaktiva trofiska och immunomodulära faktorer.

Fettvävnad och benmärg är de två vanligaste källorna till MSC som används för hästmedicin, men källor som perifert blod och navelsträngblod blir allt populärare, eftersom de är mindre invasiva. Jämfört med mänskliga MSC, finns inga standarder för karaktärisering för närvarande tillgängliga för MSCs av animaliskt ursprung. Därför använder olika företag olika metoder för att karakterisera animaliska MSC, vilket gör det svårt att jämföra forskningsresultat och kliniska resultat av MSC-terapier som används i hästar.Även om MSC från djur kan klassificeras genom deras förmåga att klibba till plast och differentiera, är deras ytantigenuttryck fortfarande inte lätt identifierat. Denna begränsade tillgänglighet av specifika antikroppar i veterinärmedicin begränsar möjligheterna till sann immunofenotypering av MSC.

Resultat från nuvarande MSC-studier

År 2003 definierades användningen av MSC för användning som terapi för hästspannskador, med endast fem forskningsartiklar om ämnet publicerat (Van de Walle, 2016). Efter den händelsen har användningen av MSC i hästregenerativ medicin ökat, med tusentals hästar som nu behandlas med denna metod. Effekten av equine MSC-terapier är emellertid fortfarande något osäker, eftersom lämpliga kontrollgrupper inte alltid används, och andra biologiska faktorer används ofta i samband med stamceller. Fortfarande har tidigare forskning visat ett positivt förhållande mellan mesenkymal stamcellsterapi och hälsosam senregenerering i SDFT-skador, med några som visar minskad frekvens av återskada (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith; 2003).

En 2013-studie i synnerhet utnyttjade liknande metoder som den här studien kommer att göra. I denna tidigare studie inducerades lesioner med användning av en kollagenas-gelinjektion i den metakarpala regionen hos SDFTs av åtta hästar av blandade raser. Hästar i behandlingsgruppen behandlades med en interlesional injektion av mesenkymala stamceller härledda från fettvävnad suspenderad i blodplättkoncentrat. Efter sexton veckors behandling utfördes biopsier för histopatologiska, immunohistokemiska och genuttrycksanalyser. Resultaten av denna studie visade att användning av mesenkymala stamceller och blodplättkoncentrat förhindrade progression av senskador, resulterade i överlägsen cellarrangemang och minskad inflammation jämfört med kontrollgruppen. (Badial, 2013)

En 2014-studie av nio hästar med existerande SDFT-skador noterade bevis på reparativa vävnadsprocesser efter behandling efter användning av adipos-härledda mesenkymala stamceller som behandlingsmetod (Guercio, 2014). En tvåårig 2012 studie av 141 klientägda racehästar med existerande skador utnyttjade stamceller härrörande från benmärg snarare än adiposa-härledda celler men observerade inga negativa effekter av behandlingen. emellertid observerades en signifikant minskning av återblåsningsgraden bland rashästar (Godwin, 2012).

Även om dessa tidigare studier har alla försökt att observera en relation mellan SDFT-skador och mesenkymala stamceller, finns det många confounding-faktorer och många uppenbara luckor i denna forskning. Vissa studier misslyckades med att använda en tillräcklig mängd ämnen för att ge slutgiltigt bevis, andra använde ett brett spektrum av raser, åldrar, könen och idrottsgrenar. Andra använder varierande antal stamceller och behandlingsintervaller. Kanske är den största konfronterande faktorn att de flesta av dessa studier använde hästar med existerande skador, vilket skapade en stor variation i skademått, svårighetsgrad, längd etc. och misslyckades med att bestämma om dessa faktorer hade ett samband med resultaten. Genom att använda en större grupp av ålders-, kön-, rasen- och disciplinbegränsade hästar, ett förutbestämt antal stamceller, en specifik skada, behandlingsplan och behandlingsintervall och genom att sträva efter att upprätta relationer mellan dessa faktorer och resultaten, nya studier bör sträva efter att minska störande faktorer och förvärva mer avgörande bevis. Från och med denna tid behövs ytterligare forskning för att undersöka effekterna av stamcellsterapi i hästar.

SDFT-skador och MSC-frågesport

visa quiz statistik

referenser

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Equine tendonitterapi med hjälp av mesenkymala stamceller och blodplättkoncentrat: En randomiserad kontrollerad studie. Stamcellsforskning och terapi, 4(4), 1-13. doi: 10,1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Histologisk och immunohistokemisk utvärdering av autologa odlade benmärgs mesenkymala stamceller och benmärgsmononukleerade celler i kollagenasinducerad tendinit hos hästens ytliga digitala flexoränon. Veterinärmedicin International, 2010, 1-10. doi: 10,4061 / 2010/25097

Dowling, B.A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. och Smith, R. K. W. (2000), ytlig digital flexor tendonit i hästen. Equine Veterinary Journal32: 369-378. doi: 10,2746 / 042516400777591138

Godwin, E.E., Young, N.J., Dudhia, J., Beamish, I.C. och Smith, R. K. W. (2012). Implantering av benmärgsavledda mesenkymala stamceller visar förbättrat resultat hos hästar med överbelastningsskada av den ytliga digitala flexoränen. Equine Veterinary Journal, 44 (1): 25-32. doi: 10,1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Mesenkymala stamceller härrörande från subkutant fett och blodplättrika plasma som används i atletiska hästar med lameness av den ytliga digitala flexoränen. Journal of Equine Veterinary Science, 35(1), 19-26. doi: 10,1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smith, R. (2007). Stamceller i veterinärmedicinen - försök att regenerera hästens senor efter skada. Trender inom bioteknik, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Mesenkymal stamcellsterapi. Equine Clinical Immunology (1^st ed.) John Wiley & Sons, Inc. Hämtad från https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484