Naučnici otkrili zašto kičma propada: Sićušne strukture u diskovima trpe pritisak i pre bilo kakvog pokreta

Međunarodni tim istraživača sa The University of Manchester, Queen Mary University i  University College London u saradnji sa evropskim sinhrotronskim laboratorijama ESRF i Diamond Light Source, došao je do fundamentalnog otkrića o tome kako se kičma nosi sa svakodnevnim opterećenjima i zašto međupršljenski diskovi vremenom stradaju. Nalazi studije objavljeni su u prestižnom naučnom časopisu Nature.

Glavno otkriće - pojava takozvanog „prethodnog naprezanja”

Korišćenjem napredne tehnologije snimanja nazvane TomoSAXS, koja kombinuje snažne rendgenske zrake i sinhrotronsko zračenje, naučnici su po prvi put uspeli da u 3D formatu zavire u nanometarski nivo tkiva i prate ponašanje pojedinačnih kolagenskih vlakana pod pritiskom.

Preporučujemo

Glavno otkriće studije jeste pojava takozvanog „prethodnog naprezanja” (pre-stress). Utvrđeno je da je kolagen izložen naprezanju i pre nego što se primeni dodatni pritisak, odnosno da su kolagenske fibrile u disku pod stalnom mehaničkom tenzijom čak i pre nego što telo načini pokret, podigne teret ili se savije. Iako ova unutrašnja zategnutost pruža neophodnu čvrstinu i omogućava kičmi da nosi težinu tela, ona istovremeno predstavlja i Ahilovu petu diska. Izdvajaju se dva razloga:

1. Кritične zone - Naročito visoka naprezanja zabeležena su duž granice između unutrašnjeg (mekog) i spoljašnjeg (čvrstog) prstena diska
2. Veći rizik od pucanja - Budući da su vlakna već zategnuta do određenih granica, dodatni nagli pritisak lakše dovodi do mikropovreda, pucanja i pojave diskus hernije.

- Ovi nalazi ukazuju na evolutivni kompromis u građi diska. Značajna prethodna zategnutost unutar kolagena obezbeđuje neophodnu čvrstinu, ali pojedine strukture ostavlja bez rezerve da podnesu nova, oštećujuća opterećenja - objasnio je koautor studije, profesor Himadri Gupta sa Queen Mary University. 

Prekretnica u dijagnostici degenerativnih bolesti kičme

Autori studije ističu da ovo otkriće samo po sebi ne donosi instant-terapiju za bolna leđa, ali predstavlja prekretnicu u dijagnostici i razumevanju degenerativnih bolesti kičme.

Prelazak sa posmatranja diska kao jedinstvene celine na analizu njegovih nanostruktura omogućiće lekarima da precizno utvrde kako starenje i specifični pokreti pokreću propadanje tkiva. Pored kičme, nova metoda snimanja već se planira za istraživanje oštećenja na drugim tkivima bogatim kolagenom, kao što su tetive, zglobne hrskavice i krvni sudovi.

(eKlinika.rs)