Медицина
3 мин.

Вещество из соссюреи спорной поможет восстановить костную ткань

Остеогенная дифференцировка стволовых клеток in vitro через 21 день культивирования в среде с добавлением хелидоната кальция.

Остеогенная дифференцировка стволовых клеток in vitro через 21 день культивирования в среде с добавлением хелидоната кальция.

Avdeeva et al. / Pharmaceuticals, 2021

Российские ученые исследовали свойства хелидоната кальция, полученного полусинтетическим методом. Это вещество ускоряет превращение стволовых клеток в остеобласты, а потому его использование перспективно для лечения пациентов с заболеваниями костной ткани. Источником для синтеза стало многолетнее травянистое растение соссюрея спорная, издревле применяемое в медицине. Статья по результатам работы опубликована в журнале Pharmaceuticals.

Метаболические заболевания костей, в том числе остеопороз, при котором кости теряют свою массу и становятся хрупкими, называют немой эпидемией XXI века. До первого симптома — им может стать перелом позвоночника или шейки бедра — человек даже не догадывается о своем недуге. По статистике, каждая третья женщина и каждый пятый мужчина после 50 лет имеют остеопороз. На фоне этого перспективен поиск и получение препаратов и материалов для имплантатов, которые обладают остеоиндуктивными свойствами, то есть способны запускать процессы дифференцировки стволовых клеток в костные — молодые остеобласты и зрелые остеоциты.

Некоторые микроэлементы, такие как кальций и магний, значительно влияют на процессы регенерации костей и поддержание их нормальной структуры. Природные органические молекулы, связываясь с ними, могут доставлять эти минеральные компоненты к тканям и приводить к повышению избирательности их лечебного действия — получаемые комплексы зачастую играют ключевую роль в процессе образования и развития костей. С этой точки зрения привлекательны соли хелидоновой кислоты, содержащейся в некоторых растениях, например соссюрее спорной (Saussurea controversa), издревле известной своими целебными свойствами.

Группа ученых из Балтийского федерального университета имени И. Канта (Калининград), Сибирского государственного медицинского университета (Томск) и Томского политехнического университета (Томск) ранее обнаружила, что хелидонат кальция перспективен в качестве препарата для усиления регенерации костной ткани. В своей новой работе ученые смогли получить это соединение полусинтетическим способом: вытяжки из соссюреи спорной служили источником хелидоновой кислоты, к ним добавляли раствор щелочи и хлорид кальция.

«Содержание этого вещества различается в образцах сырья и, скорее всего, его биосинтез зависит от содержания кальция в почве. Для фармацевтических целей целесообразно получать хелидонат кальция полусинтетическим методом», — объясняет Елена Авдеева, кандидат фармацевтических наук, сотрудник СибГМУ.

Ученые из Института органической химии (Новосибирск) провели рентгеновский анализ и подтвердили, что вещество имеет структуру, идентичную природному соединению. Научные сотрудники Центра иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ имени И. Канта совместно с коллегами из СибГМУ проверили действие вещества in vitro и in vivo.

Исследования на культуре стволовых клеток из жировой ткани человека показали, что концентрация всего 10 мг/л в среде для выращивания статистически увеличивает количество жизнеспособных клеток по сравнению с контролем без данного вещества. Вещество также способствовало их превращению в остеобласты.

В ходе экспериментов in vivo мышам подкожно вшивали титановые имплантаты с кальций-фосфатным покрытием, несущим аутологичный, то есть взятый у них же, костный мозг. Хелидонат кальция при ежедневном введении в течение 35 дней через желудочно-кишечный тракт стимулировал рост новой кости на поверхности имплантата.

«Хелидонат кальция, как показали эксперименты, поддерживает формирование костной ткани. Использование его и других остеопротекторов актуально для лечения ряда заболеваний, связанных с дефектом кости или нарушением в ней обмена веществ. В дальнейшем планируется разработка фармацевтической формы вещества и внедрение его в практическую медицину», — резюмирует Лариса Литвинова, доктор медицинских наук, директор Центра иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ имени И. Канта.