Остеопороз – заболевание, характеризующееся потерей плотности костной ткани в результате процесса старения и иных причин. Остеопороз становится причиной частых переломов среди пожилых людей, возникающих вследствие даже самых простых травм, при этом лечение зачастую бывает длительным и сложным. Метаболизм костной ткани постоянно меняется, находясь под влиянием множества факторов. Так, гликопротеин склеростин, кодируемый геном SOST и синтезируемый клетками костной ткани, подавляет процесс остеогенеза. Исследователи Медицинского и стоматологического университета Токио доказали, что лазерное облучение костной ткани подавляет экспрессию склеростина, не вызывая воспалительного процесса. Поэтому авторы предположили, что лазерное облучение может быть применено для терапии остеопороза.
Лазерная терапия широко применяется в стоматологии и других сферах медицины. Основное свойство лазера – эффект фотобиомодуляции, заключающийся в активации регенеративных процессов в тканях. На данном этапе рассматривают способы применения лазеров малой интенсивности в медицинских сферах, где требуется ускорить восстановление костной ткани.
Авторы работы сравнили скорость восстановления костной ткани после хирургического лечения пародонтита, проведенного с помощью эрбиевого лазера (Er:YAG) и обычного бора. Оказалось, что при использовании лазера, происходит более быстрое восстановление кости. Далее оценили воздействие лазерного излучения на экспрессию гена SOST в клетках кости. «Мы провели сравнение последовательной экспрессии генов и реакции тканей после вмешательства, проведенного с помощью лазера и бора. Также оценили действие эрбиевого лазера для биостимуляции остеобластов», — говорит автор работы Юджин Осуги.
В ходе эксперимента провели хирургическое вмешательство на тканях скальпа мышей с помощью бора, либо эрбиевого лазера. Для изучения последовательностей экспрессии генов применили микроматричный анализ. Результаты оценили через 6, 24 и 72 часа. Для оценки экспрессии склеростина через одни сутки после начала эксперимента провели иммуногистохимический анализ тканей. Также провели эксперимента с клетками остеобластов in vitro, рассмотрев концентрацию склеростина в клетках и процент погибших клеток после лазерного облучения.
«Было подтверждено, что лазерное облучение приводит к подавлению экспрессии склеростина в моделях in vivo и in vitro. Согласно результатам микроматричного анализа, в тканях, подвергнутых лазерной абляции и сверлению бором, отличается последовательность экспрессии генов через 24 часа после вмешательства. Кроме того, через 6 часов после проведенной лазерной абляции, наблюдается активация сигнального пути Hippo, блокирующего чрезмерно быстрый рост тканей. Одновременно, не было отмечено изменений в сигнальных путях, связанных с воспалительным ответом. В связи с чем, было решено, что лазерное облучение стимулирует механическую биостимуляцию».
В результате механической биостимуляции под действием лазерного облучения происходит угнетение сигнального пути, отвечающего за подавление регенерации костной ткани. Одновременно, процесс не способствует воспалению. Поэтому авторы предположили, что лазерные технологии можно использовать для разработки новых методов терапии остеопороза, которые будут применяться в стоматологии и других медицинских направлениях.
