‚Schweizer Käse‘ Knochen könnte die Ursache für unerklärliche Schmerzen im unteren Rücken

'Schweizer Käse' Knochen könnte die Ursache für unerklärliche Schmerzen im unteren Rücken

In Experimenten mit gentechnisch veränderten und alte Mäuse, Johns Hopkins Medicine Forscher sagen, Sie haben Beweise dafür, dass die überwiegende Mehrheit der Rückenschmerzen bei Menschen, die möglicherweise Ihre Wurzeln in einer überwucherung der Schmerz-sensing-Nerven in der Wirbelsäule Knorpelgewebe.

Schätzungsweise 80% der Menschen weltweit erleben Rückenschmerzen in Ihrem Leben, manchmal aufgrund von Belastungen oder Verletzungen. Aber die überwiegende Mehrheit der Rückenschmerzen, die Forscher sagen, zeigt sich in der Abwesenheit von Verletzungen, vor allem im Alter.

Die neuen Experimente wurden durchgeführt, um zu untersuchen, ob eine schmerzhafte Wucherungen der sensorischen Nerven in den knorpeligen Endplatten der Wirbelsäule könnte die Ursache für diese ungeklärten Fälle.

Die Ergebnisse, veröffentlicht Dez. 10 in „Nature Communications“, kann schließlich helfen, entwickeln neue Therapieformen, die die abnormale Nerven-Wachstum in der Wirbelsäule.

Die Wirbelsäule kann charakterisiert werden als eine Reihe von Gelenken, die jeweils aus einem knöchernen wirbeln, einer Bandscheibe und eine Schicht von weichem Gewebe namens Knorpel-Endplatten, die Kissen der Wirbelsäule Knochen, um Sie zu schützen aus dem Gewicht des Körpers.

„Die Knorpel-Endplatten ist das Kissen auf einen Stuhl, der macht es noch komfortabler. Aber, wie ähnliche Gewebe im Knie-und Hüft-Gelenke, es unterliegt Verschleiß im Laufe der Zeit“, sagt Xu Cao, Ph. D., Lee Riley, Professor für Orthopädische Chirurgie und Forscher in Johns Hopkins Institut für Zell-Engineering an der Johns Hopkins University School of Medicine.

Cao sagt, er und sein team haben lange vermutet, dass die altersbedingten Veränderungen in den Geweben, aus denen sich die Wirbelsäule fruchtbaren Boden für eine abnormale Nerven-Wachstum, wodurch die normale load-bearing Arbeit der Wirbelsäule schmerzhaft.

Zur Untersuchung dieser Idee, Cao und sein team analysierten Proben von den knöchernen Endplatten der Wirbel von Mäusen im Alter von mehr als 20 Monaten, das menschliche äquivalent von etwa 70-80 Jahre alt. Die Forscher fanden heraus, dass das weiche, knorpelige Gewebe in den Mäusen, die Stacheln waren verhärtet und ähnelte diffuse Knochen mit einer Schweizer-Käse-ähnlichen Struktur.

In früheren Studien, Cao-team berichtet, dass ein Altern oder eine instabile Wirbelsäule induziert, die Knorpel-Endplatten zu ändern in eine poröse knöcherne Strukturen, bieten Sie Platz für die Nerven zu durchdringen die Dichte Struktur des Knochens. Ein spezialisierter Zelltyp, die sogenannten Osteoklasten, schafft die porösen Knochen-Struktur, wo der Knorpel sein sollte. Cao dachte, dass vielleicht die Signalisierung Molekül netrin-1 Sekretion von Osteoklasten während dieses Prozesses eingeladen abnormale Nerven-Wachstum und die daraus resultierenden Rückenschmerzen.

„Der Knorpel in der Regel nicht haben, die Nerven und Blutgefäße. Allerdings, wenn der Knorpel wird porös knöchernen Struktur mit einem Wachstum von Nervenfasern, könnte es die Quelle von Rückenschmerzen sein“, sagt Cao.

Um zu testen, diese Idee weiter, Cao und seine Kollegen analysierten zunächst Gewebeproben von den Stacheln der alten Mäusen unter dem Mikroskop, Kennzeichnung Loch-Gebäude Osteoklasten und Nervenfasern mit fluoreszierenden tags. Sie fanden, dass die Aktivität der Osteoklasten und Nervenfasern waren in den gleichen Bereichen der Wirbel, was darauf hindeutet, dass die Aktivität der Osteoklasten könnte die Signalisierung des nerve growth in irgendeiner Weise, vielleicht mit netrin-1.

Als Nächstes das team entwickelt ein experiment, um zu verhindern, dass die Osteoklasten aus der Produktion der abnormen ‚Schweizer Käse‘ Knochen-Wachstum und die Sekretion von netrin-1 zu sehen, wenn Nerven-Wachstum im knorpeligen Gewebe—und die begleitenden Schmerzen—konnte gestoppt werden.

Sie gentechnisch veränderte Mäuse, um den Mangel des Gens, dass codes für die Osteoklasten-Bildung und führte eine Operation an den Mäusen zu einer Destabilisierung der Gelenke zwischen Ihre Wirbel—Nachahmung ähnlicher Instabilität gesehen, in der Menschen mit Schmerzen im unteren Rücken. Die Forscher fanden, dass die Mäuse, die fehlende Osteoklasten-Zellen hatten weniger Schmerzen-sensing-Nerven, die in die Endplatten der Ihre Wirbel als Mäuse mit dem gen.

Cao sagt, dass diese Ergebnisse zeigen, dass die poröse Struktur der knorpeligen Endplatten ist ein wichtiger führen in das Verständnis, wie unerklärliche Schmerzen im unteren Rücken entwickelt. Sein team nächsten Pläne zur Durchführung von Laborversuchen mit verbindungen, die langsam die abnorme Knochenwachstum zu testen Ihr potential zur Behandlung von low back pain.