Signalprotein kan sikre bedre knogleheling hos diabetespatienter
Diabetespatienters knogler har sværere ved at hele, men tilføring af et protein under operation kan måske sikre bedre heling.
Det mener i hvert fald forskere fra Stanford University School of Medicine i Palo Alto, Californien, hvor de i forsøg er lykkedes med at stimulere knoglestamceller hos mus med diabetes, så de helede bedre efter en fraktur.
"Vi har afdækket grunden til at nogle patienter med diabetes ikke heler godt efter et knoglebrud, og vi præsenterer en løsning, der kan anvendes lokalt under kirurgi for at reparere bruddet," siger Michael T. Longaker, professor i plastik- og rekonstruktionskirurgi og en af hovedforfatterne på undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Science Translational Medicine.
"Diabetes er omsiggribende på verdensplan og enhver forbedring af patienters evne til at hele efter frakturer kan have en enormt positiv effekt på deres livskvalitet," siger professor MichaelT. Longaker.
Undersøgelsen er baseret på observationer af en reduktion i knoglestamcelle aktivitet hos mus avlet til at udvikle diabetes, samt i knogleprøver fra diabetespatienter, som havde fået ledproteser.
Forskerne opdagede et protein, som stimulerer knoglestamceller. Da de anvendte proteinet på knoglefrakturer hos mus, forøgede det ekspressionen af centrale signalproteiner og øgede dyrenes heling.
Tidligere undersøgelser har vist, at en type knogleceller i mus fungerer son skeletstamceller (SSC), der har potentiale til at blive komponenter i skelettet, herunder knogle, brusk og stroma - en del af knoglemarven.
Forskerne opdagede, at frakturheling hos mus blev alvorligt forringet, når deres niveau af SSC var meget lavt.
Da forskerne undersøgte det nærmere, fandt de, at de diabetiske mus producerede færre "hedgehog" signalproteiner, som vides at være vigtige for fosterudviklingen, vævsregenerering og andre vigtige biologiske processer.
Ved at blokere for proteinets signalvej hos ikke-diabetiske mus med frakturer opdagede de, det medførte, at knoglerne helede ligeså dårligt som hos diabetiske mus.
Og da de tilføjede signalproteinet, genoprettede det de diabetiske mus' evne til at helbrede frakturer.
I test af prøver fra mennesker med og uden diabetes, som havde fået ledproteser pga. slidgigt, fandt de også, at knogler hos diabetespatienter havde signifikant reduceret ekspression af signaleringsproteiner.
Deres spekulation går på, om den nedsatte signalering skyldes den virkning som diabetes-associeret inflammation har på tumornekrosefaktor-alfa (TNF-alfa) - der er kendt for at øges hos mennesker med diabetes.
"Vi har præsenteret en gennemførlig strategi til at vende en vævsspecifik patologi [...] gennem en lokal anvendelse af en forbindelse til at stimulere aktiviteten af voksne stamceller. Vi forventer, at hedgehog-medieret molekylære behandlingsformer, der direkte påvirker stamceller hos mennesker, kan være en behandlingsform," mener professor Michael T. Longaker.