Celulele amortizoare din cartilaj, reprogramate într-un mod care înrăutățește lucrurile

O buclă biologică „feed-forward” (n. r. proces de înlocuire a feedback-ului cu soluții de viitor) conduce celulele cartilajului într-o articulație artritică pentru a contribui efectiv la progresia bolii, spun cercetătorii. Încărcarea excesivă în condiții inflamatorii a articulației poate crea o situație care poate duce la degenerescența progresivă a cartilajului.
Cartilajul descrie un țesutul elastic foarte lubrifiat, cu frecare redusă, care acoperă suprafețele articulare, amortizând mișcările și absorbind milioane de cicluri de compresie mecanică. Pe măsură ce cartilajul se descompune, ca urmare a osteoartritei dureroase, capetele oaselor se pot uni, crescând și mai mult durerea. Celulele care construiesc și mențin cartilajul se numesc condrocite, iar la suprafața lor se găsesc canale ionice sensibile la forță, numite Piezo1 și Piezo2.

Ca răspuns la încărcările mecanice de pe articulație, canalele piezozoice trimit semnale în celulă, care pot schimba activitatea genei în acea celulă. În mod normal, condrocitele produc matrice extracelulară, proteinele structurale și alte biomolecule care conferă cartilajului rigiditatea sa mecanică, elasticitatea și frecarea redusă. Dar în osteoartrita, degenerarea și funcționarea defectuoasă a acestor celule contribuie la descompunerea progresivă a cartilajului.

Una dintre celelalte caracteristici ale osteoartritei este inflamația cronică, de grad scăzut, condusă de o moleculă de semnalizare numită interleukină-1 alfa. Utilizând celule de cartilaj de la porci și de la articulațiile umane îndepărtate pentru operații de înlocuire, cercetătorii au dorit să vadă cum inflamația afectează condrocitele. Cercetătorii au descoperit că semnalizarea interleukinei spune celulei să producă mai multe canale piezo, făcând celula și mai sensibilă la presiune și rezultând ceea ce cercetătorii numesc o buclă dăunătoare care duce la o mai mare defalcare a cartilajului.

sursa: Science Daily