Innowacyjny implant. Kości zrastają się 185 proc. lepiej
Złamania kości zazwyczaj goją się same, wspierane jedynie przez gips czy ortezę, ale poważne skomplikowane urazy często wymagają dodatkowej pomocy. Wtedy lekarze sięgają po implanty, śruby i inne narzędzia chirurgiczne, a w przyszłości być może także biodegradowalne rusztowania, które pomogą przyspieszyć regenerację kości i zmniejszyć ryzyko powikłań - jak to zaprezentowane właśnie przez naukowców Uniwersytetu Stanu Pensylwania.
Nowe rozwiązanie nazywa się CitraBoneQMg i łączy w sobie magnez, glutaminę oraz kwas cytrynowy, aby stymulować zrost kości. Ale co ciekawe, nie tylko zastępuje brakującą tkankę, ale również aktywuje systemy energetyczne komórek, dzięki czemu te macierzyste przekształcają się szybciej w kostne, co skutkuje silniejszym i szybszym zrostem. Jak tłumaczy Hui Xu, doktorantka i pierwsza autorka badań:
Integrując magnez i glutaminę, dwa naturalnie występujące w organizmie i pożywieniu związki, z kwasem cytrynowym, odkryliśmy, że molekuły te współdziałają, stymulując energetyczny metabolizm wewnątrzkomórkowy i przyspieszając zrost kości.
Energia dla komórek kości
W badaniach porównano CitraBoneQMg z istniejącymi zatwierdzonymi przez FDA rusztowaniami wykonanymi wyłącznie z kwasu cytrynowego oraz z tradycyjnymi implantami kostnymi. Dodanie magnezu i glutaminy okazało się kluczowe, gdyż molekuły te regulują dwa główne szlaki energetyczne w komórkach: AMPK i mTORC1, które zwykle działają jak huśtawka (jeden wzrasta, gdy drugi maleje). W CitraBoneQMg oba szlaki współpracują ze sobą, maksymalizując energię komórki.
Implant niejako napędza komórkę kostną: składniki te w synergii z kwasem cytrynowym dają komórkom macierzystym więcej energii do wzrostu i przekształcania w komórki kostne, co prowadzi do lepszej regeneracji kości
Imponujące wyniki w badaniach na zwierzętach
Co jednak najważniejsze, testy na szczurach z ubytkami w kości czaszki przyniosły spektakularne rezultaty. Po 12 tygodniach CitraBoneQMg zwiększył zrost kości o 56 proc. w porównaniu z rusztowaniami z kwasu cytrynowego i o 185 proc. w porównaniu z tradycyjnymi implantami.
Co więcej, korzyści wykraczały poza samą regenerację kości. Trzy molekuły działają jak przepis na leczenie kości, otwierając nowe spojrzenie na proces regeneracji. Obok szybkiego wzrostu kości zaobserwowaliśmy również regenerację nerwów i działanie przeciwzapalne w miejscu implantu, co jest kluczowe dla długoterminowego gojenia
Co istotne, dzięki umieszczeniu ich bezpośrednio w miejscu urazu, stężenie substancji jest maksymalne, w przeciwieństwie do suplementów doustnych, które docierają do kości w niewielkich ilościach. A że CitraBoneQMg posiada także właściwości fotoluminescencyjne i fotoakustyczne, można łatwo go wykryć w głębokich tkankach za pomocą ultradźwięków.
Zespół Penn State złożył już stosowny wniosek patentowy i opublikował wyniki badań w czasopiśmie Science Advances, bo jego zdaniem CitraBoneQMg to rewolucja w podejściu do leczenia złamań.
