Stamcellebehandling af hesteflekker i seneskader

Kontakt forfatter

SDFT-skader i heste og regenerativ medicin

Overfladisk digital flexor seneskade (SDFT) er en signifikant oprindelse af halthed og formindsket atletik inden for den hestede atletiske industri med en beskrevet udbredelse på 8 til 43% i fuldblods raceheste (Dowling, 2000). Dette skyldes disse kvæstelses høje udbredelse, forlængede restitutionsperiode og høje gentagelsesfrekvens. SDFT-skader er langsom helbredelse, hvor 20-60% af de sårede raceheste vender tilbage til fuld atletisk evne, men med op til 80% af de sårede raceheste bukker under for at blive genskadet (Dowling, 2000). Denne tendens til at heles langsomt og konstruktionen af ​​mekanisk mindre ekstracellulær matrix skyldes sandsynligvis det faktum, at sener er minimalt vaskulariserede, til stede 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.

Overfladisk digital flexor seneskade (SDFT) er en betydelig oprindelse af halthed og formindsket atletik inden for den hestede atletiske industri med en beskrevet udbredelse på 8 til 43% i fuldblods raceheste.

Senestruktur i en hest

Sener består hovedsageligt af vand (~ 70%); de resterende 30% indeholder kollagen og en kollagenfri matrix. Inden for normale flexor sener er kollagen af ​​type I mest almindelig. Typerne II, III, IV og V findes også, dog i mindre mængder i mere bestemte positioner inden i senen. Type II kan være placeret i benagtige indsættelser og områder, hvor senen ændrer retningen for at dække en benagtig fremspring, og er designet til at modstå komprimering og spænding. Typerne III, IV og V findes kun i kældermembraner og endotendon. Kollagenmolekyler er organiseret i mikrofibriller, subfibriller og fibriller og kategoriseres yderligere i fascikler, der løst er opdelt af endotenon septa, og den resterende matrix består af tenocytter og glycoproteiner. Celletyper I, II og III er blevet anerkendt inden for fascineringen af ​​hestesene. Tildelingen af ​​disse celler varierer med alderen og kan for det meste være forbundet med ekstracellulær matrixsyntese. Der er fundet adskillige glycosaminoglycaner 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 dimensioneret arrangement af fibre. Dette påvirker senens styrke. Proteoglykaner har også potentielt en rolle i uddelingen af ​​vækstfaktorer i kollagenmatrixen.

Sener består hovedsageligt af vand (~ 70%); de resterende 30% indeholder kollagen og en kollagenfri matrix.

Almindelige seneskader på hesten

Naturligt forekommende seneskader beskrives som "fibrillærstrækning, glidning og rivning, efterfulgt af fibrilolyse", der er knyttet til "frigivelse af enzymer fra beskadigede fibroblaster og inflammatoriske celler" (Dowling, 2000). Det er der, hvor helingsprocessen begynder, efterfulgt af overliggende faser af betændelse, spredning, ombygning og modning. Kollagen af ​​type III er den første, der integreres på skadesstedet, og danner grænsefladen tværbindinger, der giver tidlig styrke og stabilitet på skadestedet. Forøgede mængder af type IV og type V-kollagen udvikles derefter snart. Efter disse akutte faser bliver type I kollagenfibre mest tydelige, og fri type I og type III kollagenfibriller vises i noget mindre mængder indtil ca. 6 måneder efter skaden. Derefter dominerer kollagenfibriller af type I igen, hvilket er tegn på den kontinuerlige ombygning og normalisering af det helende væv. Unormale høje niveauer af type III-kollagen og fravær af nogen retlinet samling kan være til stede op til fjorten måneder efter kvæstelsen. I fibrøst arrvæv antages den unormale placering og sammensætning af matrix, der har endnu dårligere biomekanik sammenlignet med gennemsnitligt senevæv, og den nedsatte helingshastighed antages at være årsagen til den forhøjede frekvens af re-skade på SDFT. For mere information om heste sener og almindelige seneskader (undtagen kvæsteskader), anbefaler jeg at henvise til Howell Equine-håndbog om sener og ligamentskader.

Naturligt forekommende seneskader beskrives som "fibrillærstrækning, glidning og rivning, efterfulgt af fibrilolyse", der er knyttet til "frigivelse af enzymer fra beskadigede fibroblaster og inflammatoriske celler."

Aktuelle terapimuligheder i hestemedicin

Der er flere aktuelt accepterede muligheder for behandling af SDFT-skader. Disse terapimuligheder kan kategoriseres i fysiske, farmakologiske, kirurgiske terapier. Fysioterapier findes i form af isdannelse, kold hydroterapi, trykbinding og staldhvil og er blevet betragtet som hjørnestenen i de indledende faser af SDFT-skadesbehandling for at reducere betændelse og reducere chancerne for yderligere skader. Fysioterapier bruges ofte i forbindelse med lægemiddelterapier. Lægemiddelterapimetoder inkluderer almindeligvis antiinflammatorier, natriumhyaluronat, polysulfaterede glycosaminoglycaner og beta-aminoproprionitrilfumarat. Korrigerende kirurgiske muligheder inkluderer i øjeblikket tilbehør til ligament desmotomi, perkutan senesplitting, syntetiske senimplantater og modvirkning. Andre, mindre studerede terapimuligheder inkluderer terapeutisk lavintensiv ultralyd, lavfrekvent infrarød laserterapi og elektromagnetisk feltterapi. Resultaterne af sådanne behandlinger er blevet varieret, da der har været minimalt påviselige data om, at en hvilken som helst af de førnævnte behandlingsmuligheder har haft pålidelige eller langsigtede fordele konsekvent. Dette skyldes sandsynligvis delvist den store variation i terapiteknikker og præferencer blandt dyrlæger og ejere.

Fysioterapier findes i form af isdannelse, kold hydroterapi, trykbinding og staldhvil og er blevet betragtet som hjørnestenen i de indledende faser af SDFT-skadesbehandling for at reducere betændelse og reducere chancerne for yderligere skader.

Mesenchymal stamcelle (MSC) terapi i hestemedicin

Mesenchymale stamceller er ikke-hæmatopoietiske multiponent-stamceller af betydning for anvendelse i terapi af ortopædiske skader hos heste. Stamceller kategoriseres som enten embryonale eller voksne celler afhængigt af udviklingsniveauet for deres donor. Med henblik på denne undersøgelse vil fokus her være på voksne celler. Voksne stamceller er en normalt bosiddende befolkning af celler, der findes i hver vævstype, og hjælper med at tilvejebringe ordentlig organform gennem regelmæssige cellulære omsætningsprocesser. Disse stamceller har også evnen til at differentiere til andre celletyper fra forskellige vævsopretter efter behov, hvilket kaldes celleplasticitet. Brug af MSC'er til vævsregenerering blev først fremmet på baggrund af denne idé om celleplasticitet; beskadigede væv ville blive stimuleret direkte ved injektion af MSC'er, cellerne befolket skadestedet, differentieres i den passende 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.

Adiposevæv og knoglemarv er de to mest almindelige kilder til MSC'er, der bruges til hestemedicin, skønt kilder som perifert blod og navlestrengsblod vinder popularitet, da de er mindre invasive. Sammenlignet med humane MSC'er er der i øjeblikket ingen karakteriseringsstandarder tilgængelige for MSC'er af animalsk oprindelse. Derfor bruger forskellige virksomheder forskellige metoder til at karakterisere dyre-MSC'er, hvilket gør det vanskeligt at sammenligne forskningsresultater og kliniske resultater af MSC-terapier, der anvendes i heste. Mens MSC'er fra dyr kan klassificeres efter deres evne til at klæbe til plastik og differentiere, identificeres deres overfladeantigenekspression stadig ikke let. Denne begrænsede tilgængelighed af specifikke antistoffer i veterinærmedicinen begrænser mulighederne for ægte immunophenotyping af MSC'er.

Resultater fra aktuelle MSC-studier

I 2003 blev brugen af ​​MSC'er til brug som terapi ved hesteskader først defineret, med kun fem forskningsartikler om emnet offentliggjort (Van de Walle, 2016). Efter denne begivenhed er brugen af ​​MSC'er i regenerativ medicin i hestevæsenet skyrocket, idet tusinder af heste nu behandles med denne metode. Effektiviteten af ​​heste-MSC-terapier er dog stadig noget usikker, da egnede kontrolgrupper ikke altid bruges, og andre biologiske faktorer ofte bruges i forbindelse med stamceller. Stadigvis har tidligere forskning demonstreret et positivt forhold mellem mesenkymal stamcelleterapi og sund seneregenerering i SDFT-skader, med nogle demonstreret nedsatte frekvenser af re-skade (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).

En undersøgelse fra 2013 anvendte især lignende metoder, som denne undersøgelse vil. I denne tidligere undersøgelse blev læsioner induceret under anvendelse af en collagenase-gelinjektion i det metacarpale område af SDFT'erne fra otte heste af blandede racer. Heste i behandlingsgruppen blev behandlet med en interlesionel injektion af mesenchymale stamceller afledt af fedtvæv suspenderet i blodpladekoncentrat. Efter 16 ugers behandling blev biopsier udført til histopatologisk, immunhistokemisk analyse og genekspressionsanalyse. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at anvendelse af mesenchymale stamceller og blodpladekoncentrat forhindrede progression af senelæsioner, resulterede i overlegen cellearrangement og mindskede betændelse sammenlignet med kontrolgruppen. (Badial, 2013)

En 2014-undersøgelse af ni heste med allerede eksisterende SDFT-skader bemærkede tegn på reparativ vævsprocesser efter behandling efter anvendelse af fedt-afledte mesenchymale stamceller som en behandlingsmetode (Guercio, 2014). En toårig 2012-undersøgelse af 141 klientejede raceheste med allerede eksisterende skader anvendte stamceller afledt af knoglemarv snarere end adipose-afledte celler, men observerede ingen bivirkninger af behandlingen; dog blev der observeret et markant fald i antallet af re-skader blandt raceheste (Godwin, 2012).

Selvom disse tidligere undersøgelser alle har forsøgt at observere en forbindelse mellem SDFT-skader og mesenkymale stamceller, er der mange forvirrende faktorer og mange åbenlyse huller i denne forskning. Nogle studier anvendte ikke en tilstrækkelig mængde individer til at give en endelig bevismateriale, andre brugte en bred vifte af racer, aldre, køn og atletiske discipliner. Andre bruger varierende antal stamceller og behandlingsintervaller. Den største forvirrende faktor er måske, at de fleste af disse undersøgelser anvendte heste med allerede eksisterende skader, hvilket skabte en stor variation i skadestørrelse, sværhedsgrad, varighed osv. Og ikke kunne afgøre, om disse faktorer havde et forhold til resultaterne. Ved at bruge en større gruppe af alders-, køns-, race- og disciplinbegrænsede heste, et forudbestemt antal stamceller, en specifik skade, behandlingsplan og behandlingsinterval og ved at stræbe efter at etablere sammenhæng mellem disse faktorer og resultaterne, nye studier bør stræbe efter at reducere forvirrende faktorer og få mere konkret bevis. Fra dette tidspunkt er der behov for yderligere forskning for at undersøge virkningerne af stamcelleterapi i heste.

SDFT Skader og MSCs Quiz

se quizstatistikker

Referencer

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Hestebetændelsesbehandling ved hjælp af mesenkymale stamceller og blodpladekoncentrater: et randomiseret kontrolleret forsøg. Stamcelleforskning & -terapi, 4 (4), 1-13. DOI: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Histologisk og immunohistokemisk evaluering af autolog dyrkede knoglemarvs-mesenkymale stamceller og knoglemarvsmononukleare celler i kollagenase-induceret tendinitis af hestefladisk digital flexor-sen. Veterinærmedicin International, 2010, 1-10. doi: 10, 4061 / 2010/25097

Dowling, BA, Dart, AJ, Hodgson, DR og Smith, RKW (2000), Overfladisk digital flexor senebetændelse hos hesten. Equine Veterinary Journal, 32: 369–378. doi: 10, 2746 / 042516400777591138

Godwin, EE, Young, NJ, Dudhia, J., Beamish, IC og Smith, RKW (2012). Implantation af knoglemarv-afledte mesenchymale stamceller viser forbedret udfald hos heste med overdreven skade af den overfladiske digitale flexor-sen. 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). Mesenchymale stamceller afledt af subkutant fedt og blodplade-rigt plasma, der anvendes i atletiske heste med halthed i den overfladiske digitale flexor-sen. Journal Of Equine Veterinary Science, 35 (1), 19-26. doi: 10, 1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson LE, Dudhia J., Clegg PD, Smith, R. (2007). Stamceller i veterinærmedicin - forsøg på at regenerere heste sen efter skade. Tendenser inden for bioteknologi, 25 (9), 409-16.

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

Tags:  Kaniner Wildlife Eksotiske kæledyr