{{{sourceTextContent.title}}}

Les chercheurs relèvent le défi de rétablir le cartilage

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Les orthopédistes de Stanford recherchent des manières de prévoir et dépister des dommages au cartilage articulaire pour trouver de nouvelles approches pour le réparer.

{{{sourceTextContent.description}}}

Constance Chu était un étudiant en médecine observant une chirurgie exécutée par son professeur quand elle a attrapé son premier aperçu de cartilage articulaire humain, l'enduit lisse et scintillant qui couvre les extrémités des os pendant qu'elles se réunissent à la cheville, au genou et à la hanche.

? Vous avez seulement une chance à ceci ? son professeur, Henry Mankin, DM, chef de chirurgie orthopédique au Hôpital Général du Massachusetts, lui a dit. ? Si vous endommagez ce cartilage, il doesn ? t se développent en arrière. ?

C'était le début des années 90, et Mankin a-t-il été considéré un du 20ème siècle ? chefs de s dans la recherche sur le cartilage ? particulièrement cartilage articulaire, qui est vraisemblablement incapable du rétablissement des dommages parce qu'il manque des nerfs et du sang, le corps ? s deux la plupart des outils importants pour la guérison. On a pensé que son métabolisme de base est si lent que le tissu ait été considéré presque inerte. Avec cela placez des caractéristiques, le seul espoir pour les joints endommagés était de les remplacer par quelque chose artificielle.

Maintenant un professeur de Stanford de chirurgie orthopédique, Chu traite le genre de dommages de cartilage et de ligament qui mènent typiquement pour joindre le remplacement. Elle est convaincue, cependant, que le cartilage articulaire peut se guérir. Elle et plusieurs collègues de Stanford recherchent des manières de prévoir et dépister les dommages à ce protecteur de la plus haute importance d'os, pour trouver de nouveaux traitements et pour refouler la pléthore rapidement en hausse de personnes dont les joints portent dehors.

? La prochaine génération des dispositifs orthopédiques ? William dit Maloney, DM, professeur et chaise des orthopédies chez Stanford ? va être biologique en nature : protéine et cellules, pas métal et plastique. ?

La recherche de cartilage a gagné tout récemment un intérêt plus large. En fait, quand elle était une jeune chercheuse recherchant des manières d'élever le cartilage des cellules de tige et de saisir des images du comportement articulaire de cartilage, Chu a-t-il dit ? les gens agissaient comme j'étais fou. Maintenant tout le monde veut pouvoir le faire. ?

Conducteur principal des remplacements de genou et de hanche

Le cartilage articulaire de compréhension est au coeur de cette prochaine génération des dispositifs orthopédiques, poussée par un besoin rapidement en hausse de remplacement commun. Beaucoup de personnes ? 27 millions d'elles aux Etats-Unis ? soyez au courant de la douleur provoquée par le cartilage articulaire endommagé, autrement connue sous le nom d'ostéoarthrite. Cette condition est l'impulsion primaire pour les remplacements de genou et de hanche déjà donnés à plus de 7 millions d'Américains. L'ostéoarthrite est distinctement relative à l'âge, ainsi le vieillissement des boomers de bébé poussera encore plus haut les nombres qui souffrent de l'ostéoarthrite et des remplacements communs qui suivent habituellement.

Juste l'année dernière, des 800.000 genoux et hanches différents ont été remplacés. Les nombres communs de remplacement montent tellement rapidement que l'académie américaine des chirurgiens orthopédiques projette cela par 2030 la demande combinée de la hanche et des remplacements de genou peut surpasser la disponibilité des chirurgiens pour exécuter les procédures.

Les pièces de rechange courantes de plastique et en métal sont bonnes mais ne pas se perfectionner, et mettent ? fonction de t aussi bien qu'un joint normal. Finalement, plusieurs des implants doivent eux-mêmes être remplacés. Les alliages en métal dans des implants peuvent corroder ; les plastiques, aussi, porteront dehors. Et le hangar de particules en métal par quelques implants peut détruire le tissu sain ou causer l'empoisonnement.

Le coût est également un conducteur. En 2005, orthopédique-implantez les coûts aux Etats-Unis étaient $5 milliards, double ce qui avaient été ils en 2002. Maintenant, presque moitié d'Assurance-maladie ? l'annuaire de s le contrôle $20 milliards pour l'assurance implantée d'appareil médical est dépensé en orthopédies. L'empêchement efficace ou le traitement biologique plus tôt pourrait réduire le taux de remplacements et le coût suivant de ces cabinets de consultation.

? La mère nature a réalisé un travail brillant ?

Les orthopédistes visent leur travail le puzzle principal de la façon dont les os et le cartilage articulaire se comportent. Le cartilage articulaire est peut-être le composant le plus provocant de développer de nouveaux dispositifs biologiques pour des joints. La plupart d'entre nous regard de force à nos os comme cheval de labour de notre squelette, mais c'est un cartilage articulaire qui, once pour l'once, fait les la plupart avec moins. Généralement pas plus profondément qu'un dixième de dollar, elle aide nos joints pour rester forts contre les forces qui avec chaque étape peuvent ajouter à trois fois notre poids corporel.

Aucun petit travail, celui. L'adulte moyen prend 1.2 million de mesures annuellement. Triples s'élevants d'escalier la charge que les joints soutiennent. Mankin et deux co-auteurs d'une conférence 2005 sur le cartilage articulaire l'ont appelé le plus grand contribuant au ? capacités fonctionnelles extraordinaires ? des joints il se protège, permettant à ces joints de se déplacer avec un niveau de frottement moins que n'importe quel produit de remplacement artificiel.

Les cinq zones du cartilage articulaire ? l'architecture interne de s sont une merveille de conception fonctionnelle ? une série d'arrangements cellulaires distinctif différents qui commandent et dirigent l'eau, le composant principal du cartilage articulaire. Cette eau agit en tant qu'élément primaire de poids-roulement dans le cartilage. Le cartilage ? couches de s ? un certain horizontal, une certaine verticale et certains dans la rangée aléatoire ? travail avec les cellules ? réactions biochimiques pour manoeuvrer l'eau dans le cartilage. ? La mère nature a réalisé un travail brillant de la technologie ? Jason dit Dragoo, DM, professeur agrégé de chirurgie orthopédique chez Stanford ? au point qu'il est difficile de recréer. C'est un du corps ? s la plupart des tissus complexes. ?

La prochaine génération des dispositifs orthopédiques va être biologique en nature : protéine et cellules, pas métal et plastique.

Si les chercheurs réussissent à recréer le cartilage articulaire, a-t-il gagné ? t soit la première fois qu'une substance normale a été choisie pour remplacer un joint endommagé. Les premières expériences en remplacement commun ont commencé en fin du 19ème siècle par un médecin allemand qui avait l'habitude l'ivoire pour remplacer un jeune femme ? genou de s. Dans les années 30, un docteur américain a examiné un verre gâché appelé Pyrex avant de trouver un alliage de chrome-cobalt pour être plus stable.

La chirurgie a évolué depuis premier tout le remplacement de genou en 1968. Les chirurgiens font une longue incision à partir d'environ 2 pouces au-dessus du genou à environ 2 pouces ci-dessous. Le chirurgien nettoie et dispose les extrémités du fémur et le dessus du shinbone pour adapter aux pièces de rechange. Le fémur est couvert avec une bâche en métal qui imite sa vieille, arrondie extrémité. Dans le dessus du shinbone, les chirurgiens insèrent une tige qui soutiendra une bâche circulaire et en forme de plaque en métal. Sur cette bâche repose une couche de plastique pareillement formée dont l'extrados est courbé vers l'intérieur pour accepter l'extrémité arrondie du fémur. Le dos de la rotule est équipé d'un métal ou d'un bouton en céramique. Avec ces composants en place, le fémur est tourné autour sur le shinbone ? plateau de s, avec la rotule en place pour couvrir le joint.

Réparation cellulaire de cartilage

Le grand espoir est que l'aperçu de la biologie du cartilage permettra au cartilage endommagé de rétablir, rendant une telle intervention énergique inutile.

Les tests cliniques ont lieu autour du monde pour examiner des implants faits de matériaux conçus pour stimuler la nouvelle formation d'os et de cartilage. Plusieurs de ces matériaux, cependant, sont créés du tissu de cadavre, qui isn ? t facile à venir près. Traitements qui se fondent sur le patient ? s possèdent des cellules pour faire le cartilage de rechange sont également abondant, bien que pas très réussi jusqu'ici, Maloney a indiqué. Cela prendra une autre décennie avant que la réparation cellulaire de cartilage protège des joints assez bien pour n'importe quelle activité qui soumet à une contrainte nos genoux et hanches au delà du mouvement de base, il se soit ajoutée.

À la fin de cette année, Dragoo prévoit de commencer à examiner un traitement de réparation d'articulation de genou qui emploie des cellules de tige de la grosse garniture sous la rotule comme matériel de réparation. Il moissonnera ces cellules utilisant les instruments d'une façon minimum invahissants, mis leur dans une centrifugeuse pour les concentrer, pour ajouter la colle biologique faite à partir du sang, et pour insérer ce mélange dans le défaut de cartilage. ? Nous ? re prenant une cellule non mûre et la fournissant le bon environnement dans les espoirs qu'il reste une cellule de cartilage ? il a dit.

Bien plus fiable, Dragoo a indiqué, sera la capacité de demander à un imprimeur à trois dimensions de recréer le cartilage articulaire. Ce peut être possible en deux ou trois années sur une petite échelle pour déterminer comme réparation la version de nid de poule des défauts de cartilage. ? Et quand pouvons-nous traiter des nids de poule ? Dragoo a indiqué ? alors nous pouvons reblanchir la rue entière. ?

Empêchement des dommages de cartilage

D'autres chercheurs de Stanford sont concentrés non seulement sur un meilleur arrangement comment travailler avec les formes transplantées de remplacements de cartilage, mais également sur la façon empêcher et prévoir des dommages de cartilage. Marc Safran, DM, professeur de chirurgie orthopédique, a des années d'expérience traiter des athlètes ? dommages de cartilage. Il et or de Garry, DM, un professeur de la radiologie, étudient les genoux des coureurs de marathon employant la formation image pour capturer ce que l'effort du fonctionnement fait au cartilage, et pour étudier des manières d'empêcher un tel dommages. Safran avait également identifié les différences anatomiques qui incitent quelqu'un plus vulnérable pour joindre des dommages. ? Si nous pouvons empêcher ces dommages de se produire, est-ce que ce sera la vraie clef ? il a dit.

Ce genre de recherche est valeur parce que le cartilage articulaire peut être endommagé par plus que juste le processus de vieillissement. Si les points de contact de l'articulation de genou sont changés, puis le cartilage ? la barrière protectrice de s n'établit plus le contact correctement. Et l'élément endommagé par most-often de cet arrangement est le ligament cruciforme antérieur, ou ACL. Les jeunes athlètes qui déchirent leur ACLs mettent en marche une détérioration de cartilage qui peut mener à l'ostéoarthrite tôt et au besoin de remplacement commun.

Le cartilage et les disques entre les vertèbres dans l'épine ont beaucoup de similitudes. Un autre professeur de chirurgie orthopédique, Serena HU, DM, s'est concentré sur les disques de l'épine, recherchant de nouvelles manières de préserver la force et la fonction de disque. ? La compréhension de plus au sujet de la génétique de la dégénération de disque nous aidera à déterminer qui tireront bénéfice de la première intervention ? La HU a dit. Elle a également vu dans sa recherche que le mouvement de l'épine réduit la détérioration. ? I ? le VE a toujours cru que vous devriez rester actif ? elle a dit.

Quand Chu a commencé sa carrière, elle était l'un de quelques chercheurs seulement travaillant au cartilage articulaire, mais maintenant elle a l'abondance des collaborateurs. En fait, la société internationale de réparation de cartilage, formée en 1997, a maintenant plus de 1.300 membres dans 64 pays. Chez Stanford, Chu et Tom Andriacchi, PhD, un professeur de la construction mécanique et de chirurgie orthopédique, étudient comment le mouvement anormal modèle le cartilage articulaire de dommages. Elle travaille avec de l'or, le radiologiste, sur la prochaine génération des techniques de MRI pour détecter le comportement de cartilage. Et elle collabore avec Bill Robinson, DM, PhD, un professeur agrégé de médecine, pour développer une analyse de sang ? pour nous donner une idée de ce qui est dessus assortie au cartilage articulaire sans devoir faire la formation image ? elle a dit.

Mais son projet long-courant, placé depuis 2006 par les instituts nationaux de la santé, cherche une manière de diagnostiquer l'ostéoarthrite d'une façon non envahissante avant que les joints commencent à blesser. La méthode courante pour le diagnostic, arthroscopy, est un procédé chirurgical dans lequel un appareil-photo est inséré à l'intérieur du joint.

Ainsi Chu est captivé par les résultats d'une de ses expériences récentes, édité cet été. L'étude a examiné la capacité d'une nouvelle technique de formation image appelée le temps ultra-court MRI d'écho traçant pour évaluer la santé de cartilage. C'était une petite étude de 42 sujets : 31 avec des larmes d'ACL, et 11 en dehors. Il a prouvé que la méthode de MRI pouvait détecter des dommages, et quelque chose bien plus passionnante : ce cartilage articulaire a pu récupérer. Cela a pris du temps, mais après un nouveau type de reconstruction d'ACL et une année du repos, la plupart des sujets ? le cartilage blessé a guéri.