Коллаген в тканях хряща подобен жидким кристаллам в экране смартфона

Возврат к списку

23.08.2017

Коллаген в тканях хряща подобен жидким кристаллам в экране смартфона

По словам исследователей Лондонского университета королевы Марии (QMUL) в наших суставах содержится коллаген в хрящевой ткани, который немного похож на жидкие кристаллы в экране смартфонов.

Коллаген меняет своё кристаллическое состояние в ответ на физическое воздействие, так упорядоченное расположение молекул коллагена в хрящевой ткани может переходить из одного структурного состояния в другое в зависимости от движения, которое мы выполняем.

Результаты, опубликованные в журнале «ЭйСиЭс Нано», делают понятным то, как хрящ способен противостоять сложной механической среде сустава и действительно объясняет почему хрящевая ткань разрушается с возрастом или при заболеваниях (например, артрите).

Д-р Химадри Гупта из школы инженерии и материаловедения QMUL рассказывает: «На сегодняшний день более 8 миллионов человек страдают от боли и снижения подвижности по причине заболеваний суставов. Большинство из них старше 65 лет. С увеличением продолжительности жизни растет понимание того, что здоровье крайне важно.»

Соавтор исследования, профессор Мартин Найт, продолжает: «Реакция коллагена на физическое воздействие имеет решающее значение для функции хряща в наших суставах, поэтому понимание этого механизма может помочь нам разработать новые стратегии предотвращения деградации хряща.»

Суставные хрящи помогают нашим суставам двигаться с минимальным трением, защищают кости, смягчая воздействие на наши суставы, когда мы ходим, бегаем или прыгаем. Но при болезненных расстройствах, например, остеоартрите, хрящ становится менее упругим и разрушается, что приводит к боли в суставах и неподвижности.

Используя специальный интенсивный рентгеновский луч линии малого рассеивания и дифракции (I22) в синхротроне студент Шитал Индамар измерил как фибриллы коллагена, которые в сотни раз тоньше человеческого волоса, деформируют и изменяют свою кристаллическую форму при силовом воздействии на хрящ, тем самым позволяя ему восстанавливаться.

Фибриллы действуют как сетка, удерживая желеобразный материал, состоящий из протеогликанов, которые поддерживают упругость хряща. Исследователи обнаружили, что фибриллы демонстрируют внезапное обратимое изменение в их кристаллической форме после давления на хрящ и что это изменение связано с внутренней перегруппировкой молекул внутри фибриллы.

Этот ранее невидимый механизм коллагеновых волокон полностью меняется при ухудшении ткани, как это происходит при остеоартрите. На сегодняшний день исследователи стараются понять влияние повторяющихся воздействий и травм на хрящ с возрастом.

Подпишитесь на блог и получите бесплатную книгу-путеводитель по лечению и туризму в Южной Корее

Возврат к списку



Наш instagram