Конечности человека: Отделы скелета — урок. Биология, 8 класс.

Деформация конечности — симптомы, причины и методы лечения в «СМ-Клиника»

Лечением данного заболевания занимается Травматолог-ортопед

• Что это такое?
• О заболевании
• Виды
• Симптомы
• Причины
• Диагностика
• Мнение эксперта
• Лечение
• Хирургическое лечение
• Профилактика
• Реабилитация
• Вопрос-ответ

О заболевании

Следствием многих заболеваний, как врожденных, так и приобретенных, являются деформации костей, а последние в свою очередь – причиной патологических процессов в суставах и мягких тканях. Это формирует измененный стереотип походки и замыкает порочный круг, каждый элемент которого усугубляет не только статическую и динамическую дисфункцию нижней конечности, но и обуславливает дальнейшие анатомические и структурные нарушения.

Деформация нижних и верхних конечностей – это не только косметический дефект. Страдает также и функция вторично вовлеченных суставов. Поэтому человек не может в полном объеме упираться на ногу, появляется хромота, боли и дискомфорт при выполнении физических упражнений. Если деформирована рука (в т.ч. пальцы), то нарушается биомеханика, становится затруднительным осуществление точных действий.

Диагностика патологического состояния осуществляется на основании данных объективного осмотра и результатов визуализирующего обследования. В первую очередь рекомендуется проведение рентгенографического сканирования. В сложных клинических случаях показана компьютерная или магнитно-резонансная томография.

Лечение искривления оси костей и изменения их длины может проводиться как консервативными, так и оперативными методами. Выбор лечебной программы определяется возрастом пациента, степенью и характером деформации.

Виды

Врожденные и приобретенные деформации классифицируются на следующие виды:

• моносегментарные – затрагивают 1 анатомическую область;
• полисегментарные – затрагивают 2 и более анатомические области.

В каждой группе в свою очередь выделяют монокомпонентные и поликомпонентные аномалии строения.

Симптомы

Патологический процесс чаще всего затрагивает нижние конечности. Главным проявлением деформации считается визуально определяемое нарушение анатомии. В зависимости от характера изменений в области сустава ноги могут иметь Х-образную или О-образную форму, если патологический процесс затрагивает колено. Деформация в области плюснефаланговых сочленений может стать причиной варусной или вальгусной установки стоп, когда они отклонены соответственно кнаружи или кнутри. При плосковальгусной деформации стопы имеется как плоскостопие, так и отклонение большого пальца кнаружи.

Укорочение или искривление конечности нарушает ее функцию. Поэтому может появиться хромота, боли, невозможность захвата предмета рукой и т.д.

Причины

Деформации конечностей могут быть следствием разных патологических процессов. В одних случаях они носят врожденный характер, являясь проявлением аномалии развития, которая развивается внутриутробно. Стоит сказать, что аномалии могут быть связаны с поломкой определенных генов (наследственные формы) или возникать de novo под воздействием неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды. В других случаях деформации обусловлены приобретенными факторами, среди которых особенно часто встречается нарушение формы при переломе со смещением, когда не проведено идеально точное сопоставление костных отломков. Более редкие приобретенные причины могут включать в себя гнойные инфекции структур опорно-двигательного аппарата (в первую очередь суставов), доброкачественные и злокачественные новообразования, дисплазию соединительнотканных компонентов, сифилитическую инфекцию, костный туберкулез, деформирующий остеоартроз (чаще всего поражает тазобедренный и коленный суставы), выраженный дефицит витамина Д (особенно опасен в детском возрасте).

Получить консультацию

Если у Вас наблюдаются подобные симптомы, советуем записаться на прием к врачу. Своевременная консультация предупредит негативные последствия для вашего здоровья.

Узнать подробности о заболевании, цены на лечение и записаться на консультацию к специалисту Вы можете по телефону:

+7 (495) 292-39-72

Заказать обратный звонок Записаться онлайн

Почему «СМ-Клиника»?

1

Лечение проводится в соответствии с клиническими рекомендациями

2

Комплексная оценка характера заболевания и прогноза лечения

3

Современное диагностическое оборудование и собственная лаборатория

4

Высокий уровень сервиса и взвешенная ценовая политика

Диагностика

Первичная диагностика деформации конечностей базируется на результатах объективного ортопедического осмотра, проводимого в соответствии со строгим алгоритмом. Врач обращает внимание на следующие чек-поинты – изменение длины и формы конечности, наличие костных выступов, отечность тканей, симметричное развитие мышечного корсета, факт болезненности при пальпации. Следующие этапы диагностического поиска направлены на точную визуализацию аномального строения конечности, поэтому проводится рентгенографияв нескольких проекциях. При необходимости послойного изучения анатомической области проводится компьютерная или магнитно-резонансная томография (оптимальный вариант обследования врач подбирает на основании особенностей клинического случая).

Мнение эксперта

В травматологии и ортопедии деформации конечностей принято делить на 2 основные категории – это укорочение или искривление того или иного сегмента. Выраженность функциональных нарушений зависит от степени деформации и ее локализации. Так, укорочение верхней конечности до 8 см практически не сказывается на работоспособности руки. В свою очередь, даже незначительное укорочение ноги (до 2-3 см) резко ограничивает ее опорную функцию, поэтому нуждается в своевременной и адресной коррекции. При этом стоит учитывать, что некоторые аномалии строения на начальных этапах могут быть обнаружены только с помощью методов дополнительной диагностики. При малейшем подозрении на клинически незначимую деформацию показана консультация травматолога-ортопеда.

Дорошев Михаил Евгеньевич

Врач травматолог-ортопед высшей категории, врач-артролог, к.м.н.

Лечение

Основные цели лечения имеющейся деформации заключаются в восстановлении эстетики тела и предупреждении изменений вторично вовлеченных структур опорно-двигательного аппарата. Эти цели могут быть достигнуты как оперативными, так и консервативными методами (в зависимости от особенностей деформации).

Консервативное лечение

При минимальных дефектах показано консервативное лечение, особенно в детском возрасте.

Могут быть рекомендованы следующие мероприятия:

• ношение ортопедической обуви, изготовленной по индивидуальному заказу;
• использование ортезов-фиксаторов;
• наложение гипсовых повязок и т.д.

Хирургическое лечение

Основными показаниями для хирургического лечения имеющейся деформации являются:

• укорочение ноги на 3 см и более (голень можно удлинить на 5-6 см, а бедро – до 10 см) – проводится компрессионно-дистракционное лечение с использованием аппарата Илизарова;
• искривление конечности – выполняется корригирующая остеотомия.

Аппарат Илизарова при правильном выполнении технических приемов остеосинтеза и методик оперативных вмешательств, а также оптимальной комбинации последних при множественных, особенно полисегментарных деформациях, позволяет в полной мере ревизовать потенции костной ткани к регенерации, обеспечивает возможность одноэтапного ортопедического лечения, за исключением третьей степени инкомпатибильности в комплексе нарушений оси сегментов конечности. Ортопедическое лечение этой группы пациентов может быть осуществлено за несколько этапов.

Профилактика

Основными способами, которые могут снизить риск приобретенной деформации конечностей, являются:

• предупреждение травматизма, особенно актуально в период гололедицы или при занятии травмоопасными видами спорта;
• профилактический прием витамина Д и сбалансированное питание;
• лечение сопутствующих заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Реабилитация

Аппарат Илизарова для осуществления компрессионно-дистракционного метода лечения накладывается на несколько месяцев.

Это создает условия для вторичной атрофии мышц в данной анатомической области. Поэтому после снятия аппаратуры показана лечебная физкультура под контролем инструктора, физиопроцедуры (в особенности электростимуляция), восстанавливающий массаж.

Вопрос-ответ

Диагностикой и лечением патологического состояния занимается врач травматолог-ортопед.

Нарушение нормальной анатомии разных сегментов нижних конечностей представляет наибольшую опасность для человека (в сравнении с деформацией верхних конечностей). Опасность этого состояния заключается в том, что даже минимальные отклонения от нормы способны нарушить осанку и тем самым оказать негативное влияние на позвоночный столб. Помимо этого, страдает также функция опоры ноги.

Этим термином обозначается поворот трубчатых костей (длинных или коротких) вокруг своей оси, в результате чего сегмент конечности отклоняется наружу или вовнутрь.

Шевцов В.И., Калякина В.И., Скляр Л.В. Клинико-рентгенологическая характеристика О-образных деформаций нижних конечностей // Метод Илизарова — достижения и перспективы: Тез. докл. международн. конф., посвящ. памяти акад. Г.А. Илизарова. — Курган, 1993. — С. 156-158.

Фаддеев Д.И. Чрескостный остеосинтез по Илизарову при удлинениях, исправлениях деформаций, замещении дефектов длинных костей нижних конечностей у детей, подростков и взрослых. – В сб.: Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии. – С-Пб., 2002. – С. 95–96.

Цыкунов М.Б., Меркулов В.Н., Дуйсенов Н.Б. Система оценки функционального состояния конечностей при их повреждениях у детей и подростков // Вестн. травматол. и ортопед. – 2007. – № 3. – С. 52–59.

>

Заболевания по направлению Травматолог-ортопед

Абсцесс Броди Адгезивный капсулит Анкилоз Арахнодактилия Артроз Артроз голеностопного сустава Артроз локтевого сустава Артроз плечевого сустава Артропатия Асептический некроз головки бедренной кости (АНГБК) Ахиллобурсит Ахиллодиния Ахондроплазия Болезнь Бехтерева Болезнь Блаунта Болезнь Гоффа Болезнь де Кервена Болезнь Кальве Болезнь Келлера Болезнь Кенига Болезнь Кинбека Болезнь Олье Болезнь Пертеса Болезнь Форестье Болезнь Шейерманна-Мау Болезнь Шинца Болезнь Шляттера Бурсит Бурсит коленного сустава Бурсит плечевого сустава Бурсит стопы Вальгусная деформация большого пальца стопы (Hallux valgus) Внутрисуставной перелом Воронкообразная грудная клетка Врожденный вывих бедра Вывих Вывих бедра Вывих кисти Вывих ключицы Вывих коленного сустава Вывих надколенника Вывих пальца Вывих плеча Вывих предплечья Вывих стопы Гемартроз Гематогенный остеомиелит Гигантоклеточная опухоль кости Гигрома Гиперостоз Гиповолемический шок Гнойный артрит Гнойный бурсит Гонартроз Грудной спондилез Деформация грудной клетки Деформация стоп Деформирующий артроз Дискоидный мениск Дорсопатии Закрытый перелом Илеопсоит Импиджмент-синдром Искривление позвоночника Килевидная грудная клетка Киста Бейкера Киста менисков Кифоз Кифосколиоз Клиновидные позвонки Клинодактилия Коксартроз Колотая рана Колото-резанная рана Компрессионный перелом позвоночника Конская стопа Локтевой бурсит Межпозвоночная грыжа Миозит Миозит мышц спины Молоткообразные пальцы стопы Мраморная болезнь Нарушения осанки Некротизирующий фасциит Нестабильность позвоночника О-образные ноги Обморожения Ожоги Оскольчатый перелом Остеоартроз (остеоартрит) Остеодистрофии Остеома Остеомаляция Остеомиелит Остеопения Остеопороз Остеосклероз Остеофиты Остеохондроз Остеохондрома Остеохондропатия Остит Острый остеомиелит Открытый перелом Панариций Патологический перелом Перелом Перелом бедра Перелом большеберцовой кости Перелом большого бугорка плечевой кости Перелом вертлужной впадины Перелом голени Перелом головки лучевой кости Перелом грудины Перелом грудного отдела позвоночника Перелом ключицы Перелом лопатки Перелом лучевой кости Перелом мыщелков большеберцовой кости Перелом надколенника Перелом ноги Перелом основания черепа Перелом пальца Перелом позвоночника Перелом поясничного отдела Перелом пястной кости Перелом пяточной кости Перелом ребер Перелом руки Перелом свода черепа Перелом скуловой кости Перелом со смещением Перелом черепа Перелом шейки бедра Переломы костей предплечья Переломы костей стопы Периартрит Периостит Перихондрит Плоскостопие Повреждение ахиллова сухожилия Подвывих шейного позвонка Полая стопа Политравма Поперечное плоскостопие Посттравматический артроз Поясничный спондилез Поясничный спондилоартроз Привычный вывих Привычный вывих плеча Пяточная шпора Серома Синдром Марфана Сколиоз Травмы позвоночника Ушиб колена Ушиб копчика Ушиб ноги Ушиб позвоночника Фиброзная дисплазия Флегмона Флегмона кисти Хондрокальциноз Хондрома кости

Все врачи

м. ВДНХ

м. Молодёжная

м. Текстильщики

м. Курская

м. Севастопольская

м. Чертановская

м. Крылатское

м. Войковская

Старопетровский проезд, 7А, стр. 22

ул. Клары Цеткин, д. 33 корп. 28

м. Балтийская

Старопетровский проезд, 7А, стр. 22

ул. Клары Цеткин, д. 33 корп. 28

м. Марьина Роща

м. Новые Черёмушки

м. Водный стадион

м. Юго-Западная

м. Сухаревская

Все врачи

Загрузка

Записаться на прием к травматологу-ортопеду

поля, отмеченные*, необходимы к заполнению

Имя

Телефон *

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Запись через сайт является предварительной. Наш сотрудник свяжется с Вами для подтверждения записи к специалисту.
Мы гарантируем неразглашение персональных данных и отсутствие рекламных рассылок по указанному вами телефону. Ваши данные необходимы для обеспечения обратной связи и организации записи к специалисту клиники.

Лицензии

Перейти в раздел лицензииПерейти в раздел правовая информация

Без протезов. Ученые поняли, как отрастить ампутированные конечности

https://ria.ru/20200827/regeneratsiya-1576350280.html

Без протезов. Ученые поняли, как отрастить ампутированные конечности

Без протезов. Ученые поняли, как отрастить ампутированные конечности — РИА Новости, 27.08.2020

Без протезов. Ученые поняли, как отрастить ампутированные конечности

Судя по всему, человек способен регенерировать подобно рыбам и амфибиям. Ученые описали несколько случаев, когда у маленьких детей отрастали кончики… РИА Новости, 27.08.2020

2020-08-27T08:00

2020-08-27T08:00

2020-08-27T08:09

наука

сша

нью-йорк (город)

открытия — риа наука

здоровье

регенерация

биология

артрит

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/08/1a/1576338266_0:148:2500:1554_1920x0_80_0_0_b9d4f026a6aa10efa87b24479736dd9b. jpg

МОСКВА, 27 авг — РИА Новости, Альфия Еникеева. Судя по всему, человек способен регенерировать подобно рыбам и амфибиям. Ученые описали несколько случаев, когда у маленьких детей отрастали кончики ампутированных пальцев, а в суставах ног взрослого обновлялись ткани. Исследователи предполагают — все дело в нескольких генах. Если понять, как их активировать, то в будущем тот, кто лишится конечностей, сможет обзавестись новыми.На кончиках пальцевВ начале 1970-х годов ученые рассказали историю маленького мальчика — из-за травмы он лишился кончика указательного пальца. Через несколько месяцев недостающая часть отросла. Как оказалось, этот случай не единственный. Такую регенерацию фиксировали и раньше, но лишь в раннем детстве. У взрослых ничего подобного не происходило.Странный феномен объяснили только в 2013 году. Ученые из университета Нью-Йорка (США) обнаружили в основании человеческого ногтя небольшую группу стволовых клеток. Благодаря им постоянно растут ногти, а в младенческом возрасте возможно восстановление потерянных кончиков пальцев. Однако регенерация происходит, только если остался хотя бы маленький кусочек ногтя. Дело в том, что после ампутации в эпителии, лежащем под сохранившейся частью ногтевой пластины, активизируются белки Wnt. В случае травмы они привлекают в поврежденную область нервные клетки, которые в свою очередь запускают рост клеток зародышевой соединительной ткани — тех самых, что исследователи обнаружили в основании ногтя. Такие клетки называются мезенхимальными стволовыми. Как правило, они превращаются в кости, сухожилия и мускулы. В экспериментах американских биологов именно благодаря этому механизму у мышей за пять недель отрастали новые кончики отрезанных пальцев. Если животным ампутировали слишком большую часть и от ногтя почти ничего не оставалось, процесс регенерации не начинался. Правда, позже ученые с этим справились: стабилизировали в основании ногтя содержание белка бета-катенина — он выполняет роль передатчика сигналов между белками Wnt. В результате даже лишившиеся ногтя мыши вновь обрели утраченные пальцы. Похожий механизм отвечает за регенерацию и у земноводных, отмечают авторы работы. Его наличие у млекопитающих, в том числе у человека, вселяет надежду, что в будущем откроют способ восстанавливать ампутированные конечности. Откуда уши растутДва года спустя международная группа ученых заявила: такой способ найден, правда, пока только у мышей. Стимулируя один из генов роста — он обычно активен лишь во время эмбрионального развития, — биологи восстанавливали поврежденные ткани взрослых животных. Причем речь шла не только о кончиках пальцев, но и об ушных раковинах. В ходе эксперимента исследователи наблюдали за процессами в клетках так называемых MRL-мышей. Эта популяция грызунов появилась в результате скрещивания нескольких крупных подвидов. Ее представители способны регенерировать хрящи и другие ткани тела — как оказалось, благодаря тому, что сразу после ранения или травмы в их клетках активизируются ген роста и связанный с ним белок HIF-1a. У обычных грызунов этот участок ДНК экспрессирует только во время развития зародыша и практически не проявляет себя в работе взрослого организма. Когда биологи отключали этот ген у MRL-мышей, регенерация прекращалась. А вот обычные грызуны, которым повышали концентрацию HIF-1a в тканях, наоборот, приобретали способность отращивать утраченные части тела. Так, их ушные раковины, после того как ученые отрезали от них большие куски, возвращались в прежнее состояние и даже зарастали шерстью. То есть, добавив необходимое количество HIF-1a, можно вернуть любые взрослые клетки в состояние, при котором они будут делиться и распространяться по тканям, превращаясь в нужные типы, отмечают авторы работы. Если же найти эффективный способ доставки белка в организм человека, то и он, скорее всего, сможет восстанавливать части тела. Человек регенерирующийВпрочем, в организме людей и так возможна регенерация. Это в прошлом году выяснили американские и шведские исследователи, изучая образцы хрящей здоровых добровольцев и пациентов с остеоартритом. При этой болезни у людей повреждаются суставные хрящи и окружающие их ткани. Измеряя возраст отдельных молекул — коллагена, аггрекана, фибронектина — во внеклеточном веществе хрящей, биологи заметили: чем дальше сустав от позвоночника, тем больше в нем молодых, новообразованных белков. Так, в голеностопе они были моложе, чем в бедренных суставах. Кроме того, именно в колене и голеностопе ученые обнаружили экспрессию характерных микроРНК, которые раньше находили у других животных с высокими способностями к регенерации — аксолотля и рыбки данио-рерио. Причем в образцах больных остеоартритом их концентрация оказалась в два раза выше, чем в здоровом хряще, а в голеностопе — в два-пять раз больше, чем в плече. По мнению авторов работы, все это — проявления способности к регенерации, которая частично сохраняется в некоторых суставах. В условиях стресса и разрушения ткани в хрящах человека запускаются те же процессы, что и в ампутированных конечностях амфибий, когда те пытаются отрастить их заново. Чем дальше сустав от позвоночника, тем активнее регенерация. Этим можно объяснить, почему остеоартрит чаще поражает бедренный сустав и редко встречается в голеностопе. Исследователи считают: вполне вероятно, что поврежденные суставные хрящи можно будет восстанавливать, стимулируя едва заметные процессы регенерации, например, с помощью инъекций определенных микроРНК.

https://ria.ru/20120926/759964184.html

https://ria.ru/20200414/1570044028.html

https://ria.ru/20150604/1068118038.html

сша

нью-йорк (город)

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/08/1a/1576338266_87:0:2312:1669_1920x0_80_0_0_ccaba889d650cf4416659191eabeb4d4.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, нью-йорк (город), открытия — риа наука, здоровье, регенерация, биология, артрит, гены

Наука, США, Нью-Йорк (город), Открытия — РИА Наука, Здоровье, регенерация, биология, артрит, гены

МОСКВА, 27 авг — РИА Новости, Альфия Еникеева. Судя по всему, человек способен регенерировать подобно рыбам и амфибиям. Ученые описали несколько случаев, когда у маленьких детей отрастали кончики ампутированных пальцев, а в суставах ног взрослого обновлялись ткани. Исследователи предполагают — все дело в нескольких генах. Если понять, как их активировать, то в будущем тот, кто лишится конечностей, сможет обзавестись новыми.

На кончиках пальцев

В начале 1970-х годов ученые рассказали историю маленького мальчика — из-за травмы он лишился кончика указательного пальца. Через несколько месяцев недостающая часть отросла. Как оказалось, этот случай не единственный. Такую регенерацию фиксировали и раньше, но лишь в раннем детстве. У взрослых ничего подобного не происходило.

Странный феномен объяснили только в 2013 году. Ученые из университета Нью-Йорка (США) обнаружили в основании человеческого ногтя небольшую группу стволовых клеток. Благодаря им постоянно растут ногти, а в младенческом возрасте возможно восстановление потерянных кончиков пальцев. Однако регенерация происходит, только если остался хотя бы маленький кусочек ногтя.

Дело в том, что после ампутации в эпителии, лежащем под сохранившейся частью ногтевой пластины, активизируются белки Wnt. В случае травмы они привлекают в поврежденную область нервные клетки, которые в свою очередь запускают рост клеток зародышевой соединительной ткани — тех самых, что исследователи обнаружили в основании ногтя. Такие клетки называются мезенхимальными стволовыми. Как правило, они превращаются в кости, сухожилия и мускулы.

© Иллюстрация РИА Новости . Depositphotos/SakurraВ основании ногтя находится небольшая группа стволовых клеток, благодаря которым у людей постоянно растут ногти. Они же позволяют в раннем детстве восстановить ампутированные кончики пальцев

© Иллюстрация РИА Новости . Depositphotos/Sakurra

В основании ногтя находится небольшая группа стволовых клеток, благодаря которым у людей постоянно растут ногти. Они же позволяют в раннем детстве восстановить ампутированные кончики пальцев

В экспериментах американских биологов именно благодаря этому механизму у мышей за пять недель отрастали новые кончики отрезанных пальцев. Если животным ампутировали слишком большую часть и от ногтя почти ничего не оставалось, процесс регенерации не начинался. Правда, позже ученые с этим справились: стабилизировали в основании ногтя содержание белка бета-катенина — он выполняет роль передатчика сигналов между белками Wnt. В результате даже лишившиеся ногтя мыши вновь обрели утраченные пальцы.

Похожий механизм отвечает за регенерацию и у земноводных, отмечают авторы работы. Его наличие у млекопитающих, в том числе у человека, вселяет надежду, что в будущем откроют способ восстанавливать ампутированные конечности.

Кожа иглистых мышей поможет ученым раскрыть секрет регенерации

26 сентября 2012, 21:06

Откуда уши растут

Два года спустя международная группа ученых заявила: такой способ найден, правда, пока только у мышей. Стимулируя один из генов роста — он обычно активен лишь во время эмбрионального развития, — биологи восстанавливали поврежденные ткани взрослых животных. Причем речь шла не только о кончиках пальцев, но и об ушных раковинах.

В ходе эксперимента исследователи наблюдали за процессами в клетках так называемых MRL-мышей. Эта популяция грызунов появилась в результате скрещивания нескольких крупных подвидов. Ее представители способны регенерировать хрящи и другие ткани тела — как оказалось, благодаря тому, что сразу после ранения или травмы в их клетках активизируются ген роста и связанный с ним белок HIF-1a. У обычных грызунов этот участок ДНК экспрессирует только во время развития зародыша и практически не проявляет себя в работе взрослого организма.

Ученые нашли ген, отвечающий за регенерацию сердца

14 апреля 2020, 18:05

Когда биологи отключали этот ген у MRL-мышей, регенерация прекращалась. А вот обычные грызуны, которым повышали концентрацию HIF-1a в тканях, наоборот, приобретали способность отращивать утраченные части тела. Так, их ушные раковины, после того как ученые отрезали от них большие куски, возвращались в прежнее состояние и даже зарастали шерстью.

То есть, добавив необходимое количество HIF-1a, можно вернуть любые взрослые клетки в состояние, при котором они будут делиться и распространяться по тканям, превращаясь в нужные типы, отмечают авторы работы. Если же найти эффективный способ доставки белка в организм человека, то и он, скорее всего, сможет восстанавливать части тела.

Биологам впервые удалось вызвать регенерацию тканей в теле мыши

4 июня 2015, 12:11

Человек регенерирующий

Впрочем, в организме людей и так возможна регенерация. Это в прошлом году выяснили американские и шведские исследователи, изучая образцы хрящей здоровых добровольцев и пациентов с остеоартритом. При этой болезни у людей повреждаются суставные хрящи и окружающие их ткани.

Измеряя возраст отдельных молекул — коллагена, аггрекана, фибронектина — во внеклеточном веществе хрящей, биологи заметили: чем дальше сустав от позвоночника, тем больше в нем молодых, новообразованных белков. Так, в голеностопе они были моложе, чем в бедренных суставах.

© Depositphotos.com / andegraund548Изучая образцы ткани суставного хряща, взятые у здоровых людей и больных остеоартритом, ученые обнаружили в них признаки регенерации

© Depositphotos. com / andegraund548

Изучая образцы ткани суставного хряща, взятые у здоровых людей и больных остеоартритом, ученые обнаружили в них признаки регенерации

Кроме того, именно в колене и голеностопе ученые обнаружили экспрессию характерных микроРНК, которые раньше находили у других животных с высокими способностями к регенерации — аксолотля и рыбки данио-рерио. Причем в образцах больных остеоартритом их концентрация оказалась в два раза выше, чем в здоровом хряще, а в голеностопе — в два-пять раз больше, чем в плече.

По мнению авторов работы, все это — проявления способности к регенерации, которая частично сохраняется в некоторых суставах. В условиях стресса и разрушения ткани в хрящах человека запускаются те же процессы, что и в ампутированных конечностях амфибий, когда те пытаются отрастить их заново. Чем дальше сустав от позвоночника, тем активнее регенерация. Этим можно объяснить, почему остеоартрит чаще поражает бедренный сустав и редко встречается в голеностопе.

CC BY 2. 0 / Scazon / При разрушении ткани в хрящах человека запускаются те же процессы, что и в ампутированных конечностях аксолотля — животного, обладающего выдающимися способностями к регенерации

CC BY 2.0 / Scazon /

При разрушении ткани в хрящах человека запускаются те же процессы, что и в ампутированных конечностях аксолотля — животного, обладающего выдающимися способностями к регенерации

Исследователи считают: вполне вероятно, что поврежденные суставные хрящи можно будет восстанавливать, стимулируя едва заметные процессы регенерации, например, с помощью инъекций определенных микроРНК.

Люди могут отрастить конечности за свою жизнь — на данный момент это лягушки, мыши

• Ученые получили ампутированные лягушки, чтобы вырастить конечности, похожие на ноги, с помощью коктейля стимулирующих рост препаратов.
• Трансплантация стволовых клеток и перенаправление нервов ранее вызывали отрастание конечностей у лабораторных животных.
• Восстановление человеческих конечностей — гораздо более сложная задача, но некоторые исследователи считают, что они доживут до этого.

LoadingЧто-то загружается.

Спасибо за регистрацию!

Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.

Как и люди, африканские когтистые лягушки не могут отрастить отсутствующие конечности — пока. Ученые получили лягушек с ампутированными ногами, чтобы вырастить новые, похожие на ноги придатки в лаборатории, и, возможно, они смогут помочь людям отрастить конечности еще при жизни.

Исследователи из Университета Тафтса применили коктейль из пяти препаратов к культям, где были ампутированы лапки лягушек. В течение 24 часов они оставляли культи пропитываться обработкой, которая была разработана для того, чтобы заставить клетки размножаться.

В течение 18 месяцев у лягушек после ампутаций выросли конечности, похожие на ноги, и они использовали их для плавания. Хотя у их новых придатков не было ногтей на пальцах ног или перепонок между пальцами ног, ноги были полностью функциональными, с новой кожей, сосудами, нервами и большей частью необходимой кости.

Изображения из исследования сравнивают рост в месте ампутации в течение 18 месяцев у лягушек, которые не получали лечения (ND), только гидрогель шелка (BD) и гель с коктейлем из пяти препаратов (MDT). Муруган и др./Научные достижения

Лекарственный коктейль сработал, потому что в нем использовались соединения, которые являются частью нормального развития, такие как гормон роста, противовоспалительные средства и ингибиторы коллагена для предотвращения рубцевания, — рассказал Insider исследователь Tufts Нироша Муруган. Она возглавила новое исследование, которое было опубликовано в журнале Science Advances в четверг.

Ученым еще предстоит несколько десятков лет отрастить недостающие человеческие конечности, но Муруган, 31 год, думает, что доживет до этого.

«Аспект биомедицинской инженерии на самом деле делает эти новые достижения для понимания и исправления биологии. И я думаю, что интеграция сделает это возможным при нашей жизни», — сказала она.

Другие менее оптимистичны в отношении возможности дожить до того момента, когда человеческая конечность отрастет.

«Если я проживу еще 45 лет, то есть мне исполнится 90, я не думаю, что мы сможем регенерировать всю взрослую человеческую конечность», — сказала Insider Эшли Сейферт, возглавляющая лабораторию регенерации в Университете Кентукки. в электронном письме.

Келли Ценг, которая руководит исследованиями регенерации в Университете Невады, отказалась делать какие-либо прогнозы относительно восстановления человеческих конечностей в течение ее жизни.

«Регенерация изучается более 300 лет. Это одна из старейших тем в биологии, и ее трудно изучать», — сказала она Insider.

Если регенеративная терапия когда-нибудь сработает для людей, она может помочь восстановить органы. Отрастающие конечности — даже если они не совсем такие, как оригиналы — могут помочь людям с фантомной болью, состоянием, при котором нервы в месте ампутации продолжают посылать болевые сигналы в мозг.

Отрастание конечностей млекопитающих — более сложная задача, чем лягушачьи лапки

Трехлетний ребенок внимательно разглядывает африканскую когтистую лягушку в Аквариуме Джорджии в Атланте, 20 июня 2013 года. Джейми Генри-Уайт/AP Photo

Люди уже немного отрастают. Печень человека может вырасти снова после удаления 90% органа. Маленькие дети могут отрастить кончики пальцев. Верхний слой нашей кожи регулярно обновляется.

Однако, как правило, млекопитающие покрывают свои раны рубцовой тканью, которая не позволяет организму воспроизводить поврежденные или утраченные ткани.

Ученые не до конца понимают, что заставляет рану заживать путем рубцевания, а не регенерацией. По словам Зайферта, изучение этих процессов имеет решающее значение для изучения процессов повторного роста органов и конечностей человека. Это то, что он делает в своей лаборатории с колючей мышью, которая может отрастить свои уши после того, как в них проделано большое отверстие.

Стволовые клетки, нервы и лекарства помогли восстановить конечности лабораторных животных

Колючие мыши в муниципальном зоопарке Бурсы в Бурсе, Турция, 29 ноября 2018 года. Али Атмака/Агентство Анадолу/Getty Images

Зайферт назвал новые лягушачьи лапки «незначительным успехом» и указал на работу Маркуса Сингера, зоолога, который в 1950-х годах частично регенерировал конечности лягушки, перенаправив седалищный нерв. В 2013 году исследователи из Университета Миннесоты создали конечности лягушки с пальцами, похожими на те, что были в исследовании Муругана, путем пересадки стволовых клеток в место ампутации.

Другие лаборатории все еще изучают терапию стволовыми клетками для отрастания конечностей. Третьи добавляют гены или иным образом манипулируют геномом клеток, чтобы стимулировать рост.

«У нас как у исследователей есть свой любимый подход или, знаете, то, что, по нашему мнению, может быть лучшим методом», — сказал Ценг, изучающий регенеративные способности стволовых клеток. «Но может быть несколько способов достичь одной и той же цели».

Исследователям из Тулейнского университета даже удалось отрастить конечности мыши. В исследовании 2012 года они покрыли ампутационные раны мышей пластырем, содержащим белок, стимулирующий развитие костей. У мышей выросли новые кости, но, как и у лягушек Муругана, их новые конечности не образовывали суставов.

Команда Муругана использовала аналогичный метод. Они нанесли гель на основе шелка, содержащий стимулирующее рост лекарство, на место ампутации через силиконовый колпачок под названием BioDome.

Двое коллег Муругана, которые работали над исследованием, Майкл Левин и Дэвид Каплан, стали соучредителями компании по разработке технологии BioDome для клинического применения, сообщает The Wall Street Journal.

BioDome, содержащий шелковый гель, наполненный лекарственным коктейлем для восстановления конечностей. Нироша Муруган

Зайферт и Ценг оба сказали, что им нравится этот подход — применение препаратов, стимулирующих рост существующих клеток, — потому что он не включает в себя манипуляции с генами или введение новых стволовых клеток. Эта простота может дать этому методу преимущество для потенциальных медицинских применений.

Команда Муругана переходит к мышам. Ранее Левин использовал BioDome на мышах с ампутированными пальцами, и у него не отрастали отсутствующие пальцы, но теперь у них есть новый коктейль лекарств для применения.

Подобно стволовым клеткам, исследователи, использующие метод коктейлей лекарств, должны избегать запуска иммунной системы пациента, что может случайно вызвать рубцевание.

«Сможем ли мы когда-нибудь регенерировать человеческую цифру или даже конечность? Вероятно, но как долго нам придется ждать, предсказать невозможно», — сказал Зайферт. «Это и сравнительные исследования помогут нам понять, как и почему регенерация терпит неудачу в одних условиях и достигает успеха в других».

Могут ли люди отрастить конечности? Лабораторное исследование с лягушками дает надежду

Каждую неделю Майкл Левин получает звонки и письма от людей, потерявших конечности.

Как это произошло, по-разному — несчастные случаи на производстве, военные травмы, врожденные дефекты, список можно продолжить — но они обращаются к Левину, профессору и директору Центра регенеративной биологии и биологии развития в Университете Тафтса, с одним и тем же вопросом: когда они могут отрастить конечность?

Ученые прогнозируют, что к 2050 году примерно 3,6 миллиона американцев будут жить с потерей конечности. Хотя такие технологии, как протезирование, продвинулись вперед, врачи все еще не могут вызвать регенерацию человеческих конечностей.

Но ученые на шаг ближе. В исследовании, опубликованном в среду в журнале Science Advances, Левин и его коллеги объявили, что им удалось вызвать отрастание ног у взрослых лягушек.

«Косметически они не были идеальными, но это были чертовски хорошие ноги», — сказал он.

Повторному росту способствовало сочетание пятикомпонентного коктейля и силиконового носимого биореактора под названием BioDome. Коктейль был разработан Левиным и первым автором исследования Нирошей Муруган, в настоящее время доцентом Университета Алгома в Онтарио, и содержит ингредиенты, которые стимулируют различные действия, включая ингибирование выработки коллагена, вызывающего рубцевание, стимулирование нервных волокон. , рост кровеносных сосудов и мышц, а также подавление воспаления.

Этот коктейль также был первым, опробованным командой — первой попыткой получить правильное сочетание ингредиентов и доз.

BioDome, силиконовый переносной биореактор, использовался для применения коктейля из пяти препаратов, который вызвал рост потерянной ноги. Нироша Муруган / Университет Тафтса

хорошо, представьте, как будет выглядеть оптимизированная версия в будущем», — сказал Левин.

В ходе эксперимента 115 самок африканских когтистых лягушек после ампутации задней лапы подвергли одному из трех условий лечения: BioDome с обработкой коктейлем, только BioDome или контрольный опыт без вмешательства. Как головастики, эти типы лягушек могут регенерировать ноги, но теряют способность делать это, когда становятся взрослыми.

BioDiome использовали в течение первых 24 часов после ампутации, а в случае одной группы лягушек нагрузили пятью регенеративными соединениями. Это краткое лечение активировало 18-месячный период отрастания, в результате чего ноги стали почти полностью функциональными. Новые конечности содержали кости, мышцы и нервы. Лягушки могли использовать их, чтобы стоять и плавать.

На ногах не было таких же перепонок и длинных пальцев, как у этих лягушек. Однако Левин не знает, связано ли это с тем, что команда еще не придумала правильный коктейль, или потому, что они недостаточно долго ждали его разработки.

Также была некоторая изменчивость. «Некоторые животные реагировали отлично, а некоторые не так хорошо, как другие, но всем стало лучше», — сказал он.

Даже БиоКупол без лекарств оказал полезный эффект на некоторых лягушек, способствуя частичному восстановлению конечностей, вероятно, потому, что он по-прежнему обеспечивал защищенную среду. В то время как животные, такие как плоские черви, морские звезды и крабы, регенерируют конечности, травмы млекопитающих, как правило, приводят к образованию рубцовой ткани, что предотвращает потерю крови и инфекцию. Это позволяет выжить и отчасти является результатом травм, вызванных воздействием воздуха, но это также может объяснить, почему у людей не отрастают руки, как у саламандры.

Увлажненная, защищенная среда, такая как пруд без хищников или, в данном случае, BioDome, позволила телам лягушек приложить свои усилия к регенерации, сказал Левин.

Лаборатория Левина исследует, как клетки принимают решения и как использовать этот процесс для запуска регенерации. Другие подходы в регенеративной медицине больше сосредоточены на тканевой инженерии и фактическом создании новых частей тела. Левин придерживается другой школы мысли, которая подходит к регенеративной медицине, используя возможности клеток и побуждая их к действию. Он сравнивает это с сосредоточением внимания на программном обеспечении, а не на создании аппаратного обеспечения.

«Клетки уже знают, как создавать все органы в вашем теле — они сделали это однажды во время эмбрионального развития, и эта информация никуда не делась, она все еще там», — сказал он. «Что нам нужно сделать, так это попытаться выяснить, какие триггеры заставят клетки делать то, что мы от них хотим».

В случае этого эксперимента триггером является комбинация BioDome и коктейля с наркотиками. BioDome важен, потому что он обеспечивает локализованную контролируемую среду, в которой лекарства выполняют свою работу. Коктейль с наркотиками, тем временем, не содержал ничего специфичного для ног, что, по словам Левин, имеет решающее значение. Ноль процентов времени эксперимент приводил к чему-либо, кроме создания ног.

«Эта технология касается не конечностей как таковых; это способ увидеть и добиться регенерации всех видов органов тела — всего, что отсутствует, повреждено, дегенерирует, поражено раком, стареет», — сказал он.

Эта стратегия основана на активации информационных клеток, содержащихся в создании частей тела, а также на приведении в действие естественных регенеративных способностей. После применения BioDome, содержащего смесь лекарств, исследовательская группа наблюдала активацию молекулярных путей, обычно используемых, когда эмбрион начинает принимать форму тела.

Слева направо: ведущий автор Майкл Левин, первый автор Нироша Муруган и соавтор Дэвид Каплан. Алонсо Николс / Университет Тафтса; Предоставлено Дэвидом Капланом

Эта активация не обязательно происходит потому, что лягушки уникальны в своей способности регенерировать конечности в молодом возрасте, сказал Левин. Люди и многие животные обладают регенеративными способностями. Дети, например, могут регенерировать потерянные кончики пальцев, в то время как взрослые испытывают постоянную регенерацию в меньших масштабах за счет замены таких элементов, как кожа, волосы и слизистая оболочка кишечника.

Идея о том, что млекопитающие могут регенерировать благодаря этому вмешательству, Левин и его коллеги проверяют на мышах. Он и его соавтор Дэвид Каплан, профессор биомедицинской инженерии в Университете Тафтса, также стали соучредителями компании Morphoceuticals с целью использования этих технологий в клинических целях. Пока люди звонят с просьбой стать волонтером, ученым еще далеко до испытаний на людях — Левин сказал, что невозможно оценить, когда это произойдет.

«Я думаю, что это произойдет, и я очень оптимистичен в отношении всего этого», — сказал он. «Но мы еще не там. Есть очень важная фундаментальная наука, которая должна произойти, прежде чем она будет готова перейти к человеку».

Но в далеком будущем он может представить, как BioDome и его коктейль будут применяться к людям в больнице, а также концепции, лежащие в основе работы по созданию органов.