Wissenschaft: Warum heilen Knieverletzungen oft nicht?

Quelle

Nach einigen Jahren im Gebirgsland der Schweiz, Skifahren im Winter und Sommer in den Bergen, ist es überraschend, dass meine Bänder und Knorpel im Kniegelenk noch intakt sind. Um die Bänder oder den Meniskus zu beschädigen, reicht es jedoch völlig aus, sich in einem Bürostuhl umzudrehen oder ungenau Fußball zu spielen (es gibt Präzedenzfälle).

In der Fachzeitschrift Science wurde ein Artikel veröffentlicht, der erklärt, warum Verletzungen des Kniegelenks manchmal während des gesamten Lebens des Patienten nicht heilen. Einzelheiten zur Isotopenanalyse des Knorpels finden Sie bei cat.

Präambel

Die Isotopenanalysemethode wurde nach der Entdeckung der sogenannten Radiokarbondatierungsmethode für fossile Überreste weithin bekannt. Wie der Name schon sagt, befasst sich diese Methode mit der Isotopenzusammensetzung von Materialien und anderen Substanzen. Mit anderen Worten, die Methode zeigt den Konzentrationsunterschied zwischen dem dominanten Hauptisotop eines bestimmten Atoms und seinen "Analoga": für Kohlenstoff die Hauptanaloga - ¹² C und ¹³ C und ¹⁴ C - "Analoga", für basischen Sauerstoff - ¹⁶ O und ¹⁵ O, ¹⁷ O, ¹⁸ O - "Analoga".

Jedes Element hat seine eigenen Isotopenserien, einschließlich relativ langlebiger Isotope, deren Konzentration gemessen und für jeden nützlichen Zweck verwendet werden kann.


Vielzahl von Isotopen in der Natur Als

wir das letzte Mal kurz auf die Anwendung dieser Methode zur Bestimmung der Echtheit von Wein und Lebensmitteln eingegangen sind , werden wir heute über Sie und uns sprechen.

Handlung

Wenn Sie, meine lieben Leser, ernsthaft auf eine Skipiste gefallen sind oder auf Eis gerutscht sind, hoffen Sie höchstwahrscheinlich, etwas zu brechen (z. B. einen Arm oder ein Bein), als ein Kniegelenk, insbesondere einen Meniskus oder ein Band, zu beschädigen. Im Gegensatz zu Knochen, die relativ schnell wiederhergestellt werden, wird sich Knorpelgewebe laut einer neuen Studie nach einem bestimmten Alter (möglicherweise mit seltenen Ausnahmen) nie mehr erholen. Seltsamerweise haben 60 Jahre alte nukleare Explosionen dazu beigetragen, dass diese Studie ans Licht kam.

Kurz zur medizinischen Terminologie

Wiki, (meniscus) (ligament) (cartilage), « » (knee cartilage) ( , ). , , .

UPD: , , . .

Die Struktur des Kniegelenks. Quelle

«, , [ ]», – (Michael Kjær) . « .»

Sportler, extreme Menschen und ganz normale Menschen, die das Kniegelenk verletzt haben, können bestätigen, dass Knieverletzungen oft sehr lange nicht heilen und sie mit schmerzhaften Empfindungen leben und sich für den Rest ihres Lebens einschränken müssen. Da es jedoch sehr schwierig ist, die Zirkulation von Knorpelgewebe in einem lebenden Organismus zu kontrollieren, waren sich Wissenschaftler und Ärzte nicht ganz sicher, wie der Heilungsprozess tatsächlich abläuft (und tatsächlich abläuft).

Um dies herauszufinden, verwendete Michael Kier zusammen mit seinen Kollegen die Radioisotopenmethode, um das Alter von Molekülen durch Messung der Konzentration von ¹⁴ ° C in Geweben herauszufinden . Die Menge an Kohlenstoff ¹⁴C hat in der Atmosphäre seit Beginn des Atomzeitalters und der aktiven Atomtests in den 1950er Jahren dramatisch zugenommen. Aufgrund des Verbots von nuklearen Bodenexplosionen nahm die Menge in der Atmosphäre nach 1963 jedoch rasch ab.

Natürlich ist ein Teil dieses Kohlenstoffs zusammen mit Nahrung und Luft in menschliche Organismen gelangt. Wenn das Molekül „alt“ ist und während des Lebens eines Menschen nicht auf natürliche Weise ersetzt wurde, entspricht der Gehalt des ¹⁴ C- Isotops dem atmosphärischen Niveau, als er ein Kind oder ein Teenager war. Das heißt, bei 60-70-jährigen Patienten sollte ein erhöhter Isotopenspiegel im Gewebe beobachtet werden. Umgekehrt, wenn der Knorpel gestellt wird, der neue „Rohstoff“ für die Konstruktion neuer Moleküle verwendet, des Isotops abgereicherten ¹⁴C, das heißt, seine Konzentration liegt nahe am aktuellen atmosphärischen Niveau.

Mit dieser Methode bewaffnet untersuchten die Wissenschaftler das Niveau des ¹⁴ C- Isotops aus Knorpel aus dem Kniegelenk von 22 vor 2000 geborenen Patienten, die sich aus medizinischen Gründen einer Operation unterzogen hatten, um Knorpelgewebe zu ersetzen. Wir haben beide Stellen mit einer hohen Belastung (in der Mitte der Fuge) und mit einer kleinen (entlang der Kanten) überprüft.

Es stellte sich heraus, dass bei Patienten im Alter von 8 bis 13 Jahren der Gehalt an ¹⁴ C- Isotop in Kollagen(die Hauptplastikkomponente des Knorpelgewebes, obwohl andere organische Moleküle mit ähnlichen Ergebnissen in der Arbeit überprüft wurden) erwies sich als nahe am atmosphärischen Niveau. Bei einem Patienten, der vor der Atomzeit 1935 geboren wurde, enthielt Kollagen dieses Isotop praktisch nicht. Im Gegenteil, bei mehreren in den 1950er Jahren geborenen Patienten war der ¹⁴ C- Spiegel im Gewebe signifikant erhöht, was die ursprüngliche Hypothese bestätigte.

Diese direkte Methode zur Messung des Kollagenumsatzes im Knorpel (leider invasiv) widerspricht einigen früheren Studien, in denen indirekte Beobachtungsmethoden verwendet wurden. Selbst in den Bereichen des Gelenks, die stark belastet sind, kann der erwachsene Körper Kollagen, auch Knorpel genannt, nicht regenerieren.

Wissenschaftler haben auch verschiedene Methoden zur Stimulierung des Knorpelwachstums ausprobiert, einschließlich Stammzellinjektionen. Es stellte sich jedoch heraus, dass sie keinen signifikanten Einfluss auf die Wiederherstellung des Knorpels haben. Es stellt sich heraus, dass die Entdeckung tatsächlich dem gesamten Zweig der Medizin ein Ende setzt, der diese Methoden verwendete, um das Gewebe des Kniegelenks "selbst zu reparieren".

Die Studie betont erneut, wie wichtig es ist, das Kniegelenk und die darin enthaltenen Bänder vor extremer Belastung und Schädigung zu schützen. Der Biologe Richard Loeser von der University of North Carolina stimmt dieser Schlussfolgerung zu: „Sie müssen sich in jungen Jahren um Ihre Gelenke kümmern. Nachdem du bereits den Meniskus oder die Bänder beschädigt hast [es ist zu spät, um Borjomi zu trinken], da sie sich nicht selbst wiederherstellen. "

Originalartikel "Radiokarbondatierung zeigt minimalen Kollagenumsatz sowohl im gesunden als auch im osteoarthritischen menschlichen Knorpel “, veröffentlicht in Science Translational Medicine ( DOI: 10.1126 / scitranslmed.aad8335 ).

Der Hinweis „ Warum Knieverletzungen oft nicht heilen “ wird in Science veröffentlicht ( DOI: 10.1126 / science.aag0634 ).

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UPD: Sie warfen einen interessanten Artikel über Kollagen und verschiedene Nahrungsergänzungsmittel für Gelenke.

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Source: https://habr.com/ru/post/de396479/