Импульсные электромагнитные поля сохраняют структуру и механические свойства кости и стимулируют остеоинтеграцию пористого имплантата, способствуя анаболизму кости у кроликов с диабетом 1 типа.

Влияние стимуляции экзогенным импульсным электромагнитным полем (PEMF) на остеопатию, связанную с СД1, исследовали на кроликах, получавших аллоксан. Мы обнаружили, что PEMF улучшает архитектуру кости, механические свойства и остеоинтеграцию пористого титана (pTi), способствуя анаболизму кости через канонический механизм, связанный с передачей сигналов Wnt / β-катенина, и выявили клинический потенциал стимуляции PEMF для лечения TIDM-ассоциированного костные осложнения.

Сахарный диабет 1 типа (СД1) связан с ухудшением костной структуры и нарушением костного потенциала заживления; тем не менее, эффективных методов борьбы с остеопенией / остеопорозом, связанных с СД1, и стимулирования заживления костных дефектов / переломов все еще нет. PEMF, как безопасный и неинвазивный метод, оказался эффективным для стимулирования остеогенеза, в то время как потенциальное влияние PEMF на остеопатию TIDM остается малоизученным.

МЕТОДЫ

В настоящем документе мы исследовали влияние стимуляции PEMF на архитектуру кости, механические свойства, обмен костной ткани и его потенциальные молекулярные механизмы у кроликов-диабетиков, получавших аллоксан. Мы также разработали новые нетоксичные имплантаты Ti2448 pTi с более близким модулем упругости к естественной кости и исследовали влияние PEMF на остеоинтеграцию pTi для восстановления костных дефектов при СД1.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Ухудшение структуры губчатой и кортикальной кости и механической прочности на тканевом уровне ослаблялось 8-недельной стимуляцией PEMF. PEMF также способствовал остеоинтеграции и стимулировал более адекватное врастание кости в поровые пространства pTi при дефектах длинных костей T1DM. Более того, снижение образования костной ткани, связанное с СД1, было значительно ослаблено PEMF, тогда как PEMF не оказывал влияния на резорбцию кости. Мы также обнаружили PEMF-индуцированную активацию связанной с остеобластогенезом передачи сигналов Wnt / β-catenin в скелетах T1DM, но PEMF не изменяет связанную с остеокластогенезом экспрессию сигнального гена RANKL / RANK.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы показываем, что PEMF улучшает архитектуру кости, механические свойства и остеоинтеграцию pTi, способствуя анаболизму кости через канонический механизм, связанный с передачей сигналов Wnt / β-catenin. Это исследование обогащает наши базовые знания для понимания чувствительности скелета в ответ на внешние электромагнитные сигналы, а также открывает новые альтернативы лечения остеопении / остеопороза, связанных с СД1, и костных дефектов простым и высокоэффективным способом.

PubMed ID: 29523929

Название журнала: Osteoporosis international : a journal established as result of cooperation between the European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA (ISSN: 1433-2965)

DOI: 10.1007/s00198-018-4392-1

Список авторов: Cai J, Li W, Sun T, Li X, Luo E, Jing D

Дата публикации: 2018/03/09

Молекулы в публикации: Титан;