اثر محافظت غضروفی امواج اولترا سوند منقطع با شدت کم
تاریخ انتشار: دوشنبه 21 تیر 1395
| امتیاز:
اهداف:
غضروف یک بافت بسیار پاسخ دهنده به نیروهای مکانیکی است. کندروسیت ها به عنوان هدفی برای محرک های بیومکانیکی خارجی و محرک های بیوشیمیایی، مجموعه ای از تغییرات پیچیده شامل تکثیر و تغییرات متابولیک را متحمل می شود. مشخص شده است که IL-1β متابولیسم کندورسیت ها را تنظیم می کند و نقش مهمی در بیماری زایی استئوآرتریت دارد. هدف این مطالعه به کار گیری امواج اولترا سوند منقطع با شدت کم(LIPUS) به عنوان محرک مکانیکی متمرکز شده و ارزیابی اثرات آن روی مهاجرت، تکثیر، متابولیسم و مهاجرت کندروسیت ها و هم چنین توانایی آن ها در سرکوب کاتابولیسم به واسطه IL-1β در غضروف بود.
روش ها:
غضروف انسانی کشت شده و کندروسیت ها در حضور و غیاب IL-1β برای ارزیابی تجزیه غضروف، متابولیسم، مهاجرت و تکثیر کندروسیت ها با LIPUS تحریک شدند. آنالیزهای وسترن بلات برای مطالعه IL-1β مرتبط با مسیر NFκB در کندروسیت ها انجام گرفت.
نتایج:
تحریک LIPUS محتوای پروتئوگلیکان های را در بافت های غضروف انسانی افزایش داد و فقدان پروتئوگلیکانی القا شده بدلیل IL-1β را مهار کرد. تحریک LIPUS نرخ مهاجرت و تکثیر کندروسیت ها را افزایش داد و غضروف زایی سلول های بنیادی مزانشیمی را افزایش داد. علاوه براین، LIPUS فعال سازی فسفوریلاسیون NFκB-p65و IκBα القا شده با IL-1β را سرکوب کرد که منجر به بیان کاهش یافته MMP13 و ADAMT5در کندروسیت ها شد.
بحث:
در مجموع، این داده ها اثرات درمانی بالقوه LIPUSدر مهار تجزیه غضروف و درمان استئوآرتریت را، از طریق محرک های مکانیکی که عمل کاتابولیک IL-1β را مهار می کنند و مهاجرت، تکثیر و تمایز غضروف را تحریک می کنند نشان می دهد.
Osteoarthritis Cartilage. 2016 Jun 27. pii: S1063-4584(16)30148-0. doi: 10.1016/j.joca.2016.06.014. [Epub ahead of print]
Chondro-Protective Effects of Low Intensity Pulsed Ultrasound.
Uddin SM1, Richbourgh B2, Ding Y2, Hettinghouse A2, Komatsu DE1, Qin YX3, Liu C4.
Abstract
OBJECTIVES:
Cartilage is a highly mechano-responsive tissue. Chondrocytes undergo a series of complex changes, including proliferation and metabolic alteration as the target of external biomechanical and biochemical stimuli. IL-1β is known to regulate chondrocyte metabolism and play an important role in the pathogenesis of osteoarthritis. The objective of this study was to employ low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) as a localized mechanical stimulus and assess its effects on chondrocyte migration, proliferation, metabolism, and differentiation, as well as its ability to suppress IL-1β mediated catabolism in cartilage.
METHODS:
Human cartilage explants and chondrocytes were stimulated by LIPUS in presence and absence of of IL-1β to asses cartilage degradation, chondrocytes metabolism, migration and proliferation. Western blot analyses were conducted to study IL-1β the associated NFκB pathway in chondrocytes.
RESULTS:
LIPUS stimulation increased the proteoglycan content in human cartilage explants and inhibited IL-1β induced loss of proteoglycans. LIPUS stimulation increased rates of chondrocyte migration and proliferation, and promoted chondrogenesis in mesenchymal stem cells. Further, LIPUS suppressed IL-1β induced activation of phosphorylation of NFκB-p65 and IĸBα leading to reduced expression of MMP13 and ADAMT5 in chondrocytes.
CONCLUSIONS:
Collectively, these data demonstrate the potential therapeutic effects of LIPUS in preventing cartilage degradation and treating osteoarthritis via a mechanical stimulation that inhibits the catabolic action of IL-1β and stimulates chondrocyte migration, proliferation, and differentiation.
PMID: 27364595