Stamcellerterapi til Equine Flexor Tendon Injuries

2024 Forfatter: Carol Cain | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 17:15

SDFT-skader i heste og regenerativ medicin

Overfladisk digital flexor tendon (SDFT) skader er en signifikant oprindelse af lameness og nedsat athleticisme inden for den heste atletiske industri, med en beskrevet prævalens på 8 til 43% hos dybdebredde raceheste (Dowling, 2000). Dette skyldes disse skaderes høje prævalens, forlænget opsvingstid og høj recidiveringsgrad. SDFT-skader er langsom helbredelse, med 20-60% af de skadede raceheste, der vender tilbage til fuld atletisk evne, men med op til 80% af de skadede raceheste, der giver anledning til genskader (Dowling, 2000). Denne tendens til at helbrede langsomt og konstruktionen af mekanisk mindre ekstracellulær matrix er sandsynligvis på grund af det faktum, at sener er minimalt vaskulariserede, nuværende celler med reduceret mitotisk virkning og har få stamceller, der findes i vævene. Nylige undersøgelser af mesenkymale stamceller (MSC'er) har impliceret den potentielle udvikling af anvendelse af regenerativ medicin som en potentiel ny behandling af SDFT-skader.

Tendon struktur i en hest

Tendons består hovedsagelig af vand (~ 70%); de resterende 30% indeholder collagen og en kollagenfri matrix. Inden for normale flexor sener er type I kollagen mest almindeligt. Typer II, III, IV og V findes også, men i mindre mængder i mere bestemte stillinger inden for senen. Type II kan placeres i knogleindsatser og områder, hvor sener ændrer retninger til at dække en knogleprojeksion og er designet til at modstå kompression og spænding. Typer III, IV og V findes kun i kældermembraner og endotendon. Kollagenmolekyler er organiseret i mikrofibriller, subfibriller og fibriller og er yderligere kategoriseret i fascikler, der er løst delt af endotenon septa, og den resterende matrix består af tenocytter og glycoproteiner. Celletyperne I, II og III er blevet genkendt inden for hestens sener. Fordelingen af disse celler adskiller sig med alderen, og kan for det meste være forbundet med ekstracellulær matrixsyntese. Flere glycosaminoglycaner er blevet fundet i normale SDFT'er, herunder chondroitinsulfat, keratansulfat, dermatansulfat, heparin, heparinsulfat og hyaluronsyre. Proteoglycansdecorin, fibromodulin og biglycan forekommer i hele SDFT og påvirker tenocytfunktioner, kollagenfibrillogenese og dimensionelle arrangement af fibre; dette påvirker senens styrke. Proteoglycaner har også potentielt en rolle i impounding af vækstfaktorer i collagenmatrixen.

Tendons består hovedsagelig af vand (~ 70%); de resterende 30% indeholder collagen og en kollagenfri matrix.

Fælles Tendonskader på hesten

Naturligt forekommende seneskader beskrives som "fibrillær strækning, glidning og rive efterfulgt af fibrilolyse", der er forbundet med "frigivelse af enzymer fra beskadigede fibroblaster og inflammatoriske celler" (Dowling, 2000). Det er der, at helingsprocessen begynder fulgt med overliggende faser af inflammation, proliferation, remodeling og modning. Type III-kollagen er den første, der integreres på skadestedet, og danner de interfibrillære tværbindinger, der udlåner til tidlig styrke og stabilitet på skadestedet. Forøgede mængder af type IV og type V collagen udvikles derefter hurtigt. Efter disse akutte faser bliver kollagenfibre af type I mest tydelige, og fri type I og type III kollagenfibriller forekommer i noget mindre mængder indtil ca. 6 måneder efter skade. Derefter dominerer type I-kollagenfibriller igen, hvilket er indicativt for den kontinuerlige remodeling og normalisering af helbredende væv. Unormale høje niveauer af type III-kollagen og en fravær af en retlinjet samling kan være til stede i op til fjorten måneder efter skade. I fibrøst lårvæv antages det abnormale arrangement og sammensætningen af matricen, som endog har en dårligere biomekanik sammenlignet med gennemsnittet af senevæv, og den nedsatte helbredende hastighed antages at være årsagen til den forhøjede hastighed for genskader på SDFT. For mere information om heste sener og almindelige sener skader (undtagen kvæstelser), anbefaler jeg at henvise til

Nuværende terapi muligheder i Equine Medicine

Der er flere tilgængelige muligheder for behandling af SDFT-skader. Disse terapi muligheder kan kategoriseres i fysiske, farmakologiske, kirurgiske terapier. Fysioterapi findes i formerne for isning, koldhydroterapi, pressebånddannelse og stallresten og er blevet betragtet som hjørnestenen i de indledende faser af SDFT-skadebehandling for at reducere inflammation og reducere chancerne for yderligere skade. Fysioterapi bruges ofte i forbindelse med lægemiddelterapier. Dyrebehandlingstimer omfatter almindeligvis antiinflammatoriske midler, natriumhyaluronat, polysulferede glycosaminoglycaner og beta-aminopropionitrilfumarat. Korrigerende kirurgiske indstillinger omfatter i øjeblikket ekstraordinært ligament desmotomi, perkutan senesplitning, syntetiske seneimplantater og modirritation. Andre, mindre undersøgte behandlingsmuligheder omfatter terapeutisk lavintensitets ultralyd, lavfrekvens infrarød laserterapi og elektromagnetisk feltterapi. Resultaterne af sådanne behandlinger er blevet varieret, da der har været minimal påviselige data, at en hvilken som helst af de ovennævnte behandlingsmuligheder har konsekvent haft pålidelige eller langsigtede fordele. Dette skyldes sandsynligvis delvis den store variation af terapi teknikker og præferencer blandt dyrlæger og ejere.

Fysioterapi findes i formerne for isning, koldhydroterapi, pressebånddannelse og stallresten og er blevet betragtet som hjørnestenen i de indledende faser af SDFT-skadebehandling for at reducere inflammation og reducere chancerne for yderligere skade.

Mesenchymal stamcelle (MSC) Terapi i Equine Medicine

Mesenkymale stamceller er ikke-hæmatopoietiske stamceller af betydning for anvendelse til behandling af ortopædiske skader hos heste. Stamceller kategoriseres som enten embryonale eller voksne celler, afhængigt af udviklingen af deres donor. Med henblik på denne undersøgelse vil fokus her være på voksne celler. Voksne stamceller er en normalt bosiddende population af celler, der findes i hver vævstype, og bidrager til at tilvejebringe ordentlig organform gennem almindelige cellulære omsætningsprocesser. Disse stamceller har også evnen til at differentiere i andre celletyper fra forskellige vævsoprindelse efter behov, hvilket kaldes celleplasticitet. Brug af MSC'er til vævsregenerering blev først fremmet baseret på denne ide om celleplasticitet; beskadigede væv ville blive direkte stimuleret ved injektion af MSC'er, cellerne ville befolke skadestedet, differentiere til den relevante celletype for det væv, og regenerering ville begynde. Det blev senere fundet, at disse celler også ville stimulere regenerering indirekte ved at producere bioaktive trofiske og immunmodulære faktorer.

Fedtvæv og knoglemarv er de to mest almindelige kilder til MSC'er, der anvendes til heste-medicin, men kilder som perifert blod og navlestrengsblod vinder popularitet, da de er mindre invasive. Sammenlignet med menneskelige MSC'er er der ikke tilgængelige nogen karakteriseringsstandarder for MSC'er af animalsk oprindelse. Derfor bruger forskellige virksomheder forskellige metoder til at karakterisere animalske MSC'er, hvilket gør det vanskeligt at sammenligne forskningsresultater og kliniske resultater af MSC-terapier, der anvendes til heste.Mens MSC'er fra dyr kan klassificeres efter deres evne til at klæbe til plast og differentiere, er deres overfladeantigenekspression stadig ikke let identificeret. Denne begrænsede tilgængelighed af specifikke antistoffer i veterinærmedicin begrænser mulighederne for sand immunofenotyping af MSC'er.

Resultater fra nuværende MSC-studier

I 2003 blev brugen af MSC'er til brug som terapi til hestehesteskader først defineret, med kun fem forskningsartikler om emnet offentliggjort (Van de Walle, 2016). Efter denne begivenhed er brugen af MSC'er i regentativ medicin for heste blevet skubbet, med tusinder af heste, der nu behandles med denne metode. Effekten af equine MSC-terapier er dog stadig noget usikker, da egnede kontrolgrupper ikke altid anvendes, og andre biologiske faktorer anvendes ofte i forbindelse med stamceller. Alligevel har tidligere undersøgelser vist et positivt forhold mellem mesenkymal stamcellebehandling og sund seneregenerering i SDFT-skader, hvoraf nogle demonstrerer nedsatte satser for genskader (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith; 2003).

En 2013-undersøgelse anvendte især lignende metoder som denne undersøgelse vil. I dette tidligere studie blev læsioner induceret ved anvendelse af en collagenase-gelinjektion i den metakarpale region af SDFT'erne af otte heste blandede racer. Heste i behandlingsgruppen blev behandlet med en interlesional injektion af mesenkymale stamceller afledt af fedtvæv suspenderet i blodplade koncentrat. Efter 16 uger af behandling blev biopsier udført for histopatologiske, immunhistokemiske og genekspression analyser. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at anvendelse af mesenkymale stamceller og blodpladekoncentrat forhindrede udviklingen af senesskader, resulterede i overlegen cellearrangement og mindre inflammation sammenlignet med kontrolgruppen. (Badial, 2013)

En 2014-undersøgelse af ni heste med eksisterende SDFT-skader viste tegn på reparative vævsprocesser efter behandling efter brug af adiposeafledte mesenkymale stamceller som behandlingsmetode (Guercio, 2014). Et toårigt 2012-studie af 141 klient-ejede raceheste med eksisterende skader benyttede stamceller afledt af knoglemarv frem for adiposeafledte celler, men observerede ingen negative virkninger af behandlingen; Imidlertid blev der observeret et signifikant fald i genskadesrate blandt raceheste (Godwin, 2012).

Selv om disse tidligere undersøgelser alle har forsøgt at observere et forhold mellem SDFT-skader og mesenkymale stamceller, er der mange forstyrrende faktorer og mange åbenlyse huller i denne forskning. Nogle undersøgelser undlod at udnytte en tilstrækkelig mængde af emner til at give afgjort bevis, andre udnyttede en bred vifte af racer, aldre, køn og atletiske discipliner. Andre bruger varierende antal stamceller og behandlingsintervaller. Måske er den største forstyrrende faktor, at de fleste af disse undersøgelser udnyttede heste med eksisterende skader, hvilket skabte en stor variation i skadesstørrelse, sværhedsgrad, varighed osv. Og undlod at bestemme, om disse faktorer havde et forhold til resultaterne. Ved at anvende en større gruppe af alders-, køn-, racer- og disciplinbegrænsede heste, et forudbestemt antal stamceller, en specifik skade, behandlingsplan og behandlingsinterval og ved at stræbe efter at etablere forhold mellem disse faktorer og resultaterne, bør nye undersøgelser stræbe efter at reducere forstyrrende faktorer og opnå mere afgørende beviser. Fra denne tid er der behov for yderligere forskning for at undersøge stamcelle terapi effekter i heste.

SDFT Skader og MSCs Quiz

se quiz statistik

Referencer

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Equine senititis terapi ved hjælp af mesenchymale stamceller og blodplade koncentrater: En randomiseret kontrolleret undersøgelse. Stem Cell Research & Therapy, 4(4), 1-13. doi: 10,1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Histologisk og immunhistokemisk evaluering af autologe dyrkede knoglemarvs mesenkymale stamceller og knoglemarvmononukleerede celler i collagenase-induceret tendinitis af hest overfladisk digital flexor senon. Veterinærmedicin International, 2010, 1-10. doi: 10,4061 / 2010/25097

Dowling, B. A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. og Smith, R. K.W. (2000), Overfladisk digital flexor tendonitis i hesten. Equine Veterinary Journal32: 369-378. doi: 10,2746 / 042516400777591138

Godwin, E.E., Young, N.J., Dudhia, J., Beamish, I.C. og Smith, R. K.W. (2012). Implantation af knoglemarvafledte mesenkymale stamceller demonstrerer forbedret udfald i heste med overbelastningsskader af den overfladiske digitale flexorsenon. 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). Mesenkymale stamceller afledt af subkutant fedt og blodplade-rige plasma, der anvendes i atletiske heste med lameness af den overfladiske digitale flexorsenon. 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 veterinærmedicin - forsøg på regenerering af hestesænder efter skade. Udviklingen i bioteknologi, 25(9), 409-16.

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