Johns Hopkins forskere har oppdaget at plante-avledet forbindelser kjent for sin evne til å beskytte vev synes også å blokkere aktiviteten av et enzym som utløser betennelse i leddene. Deres funn, basert på eksperimenter med menneskelige celler i et laboratorium, kunne føre til nye leddgikt behandlinger og bedre metoder for å lage kunstig brusk.
Funnet ble beskrevet i en artikkel publisert i den 27 september utgaven av Proceedings of National Academy of Sciences .
Funnene kom til lys mens forskerne studerte de vilt forskjellige måter i hvilke celler i menneskets blodkar og ledd reagere på trykkgradienter generert fra væske som beveger seg langs overflaten deres, kalt en kraft skjærspenning. I celler som linje blodkar, reaksjonen på skjærspenning er gunstig: den øker av fase 2 enzymer som kan beskytte cellene fra kreftfremkallende kjemikalier og andre giftige stoffer. Men i leddene, er responsen til høy skjærspenning potensielt skadelige: en økning i nivået av COX-2-enzymet, som utløser betennelse og smerte, og undertrykker aktiviteten av fase 2-enzymer, til slutt forårsaker død chondrocytic celler. Sunn chondrocytes er ansvarlig for ordnede ledd. Når chondrocytes slutter å fungere skikkelig, kan resultatet bli leddgikt.
Den avvikende reaksjoner på skjærspenning bedt en rekke eksperimenter i et Johns Hopkins laboratorium overvåkes av Konstantinos Konstantopoulos, førsteamanuensis i kjemiske og biomolekylære engineering og Agarwal-Masson fakultet Scholar. Hans team visste at anstrengende trening eller tunge treningen av muskler kan føre ledd for å øke nivåene av skadelige COX-2-enzymet. Hva ville skje, forskerne lurte, hvis de sårbare chondrocyttransplantasjon cellene i human leddene ble først utsatt til gunstig fase 2 enzymer?
For å finne ut, fikk forskerne forbindelser som øker aktiviteten av hjelpsomme fase to enzymer. De lagt disse fase 2 indusere til en rett som inneholder chondrocyttransplantasjon celler som er avgjørende for å opprettholde sunne ledd. Etter 24 timer, ble cellene utsettes for stress test utviklet for å etterligne aspekter av anstrengende øvelsen på en felles samt hydrodynamisk miljøet i en bioreaktor laget for å generere kunstig brusk.
Resultatene var overraskende. "Den fordelaktige fase 2-enzymer liksom syntes å hindre aktivering av inflammatoriske COX-2-enzymet," sier Zachary R. Healy, en doktorgradsstudent i Konstantopoulos 'lab og hovedforfatter av tidsskriftet papir. "The fase to enzymer hemmet inflammasjon og apoptose -. Cellenivå selvmord vi hadde observert"
Noen reseptbelagte legemidler som Vioxx holde COX-2 enzym i sjakk ved å midlertidig blokkere sin evne til å sende biokjemiske signaler som utløste smerter og betennelser. Når medisinen er stoppet, men det lagret COX-2-enzymet kan fortsette sin ødeleggende måter. I motsetning til disse tradisjonelle smertestillende, Healy sagt, fase 2 enzyminduserende syntes å stoppe den økende aktiviteten til COX-2-enzymet.
"Det betyr at disse stoffene kan være nyttig som et forebyggende tiltak, kanskje før anstrengende trening," Healy sa. "Dette har potensial for å stoppe smerter og betennelser før de starter."