Uit een nieuwe studie is gebleken dat echografie met lage intensiteit kan helpen bij het stoppen van artritis voordat deze optreedt. Jaarlijks worden miljoenen mensen getroffen door gewrichtsblessures die een cascade van biologische reacties kunnen veroorzaken die lang aanhouden na genezing van de initiële blessure. In plaats van dat het immuunsysteem zich herstelt na ontsteking, kan het in een constante staat van aanval blijven, wat kan leiden tot geleidelijke slijtage van het kraakbeen en het risico op het ontwikkelen van posttraumatische artrose vergroot. Deze vorm van artrose komt vaak jaren na het letsel voor.
Onderzoekers van de Universiteit van Alabama in Huntsville hebben ontdekt dat continue echografie met lage intensiteit dit proces kan onderbreken door bepaalde immuuncellen aan te zetten om over te schakelen van een ontstekingsstaat naar een genezende staat. Deze aanpak zou een niet-invasieve strategie kunnen zijn om gewonde gewrichten te beschermen.
De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports, combineerde kennis uit de techniek, immunologie, wiskunde en computationele biologie om te onderzoeken hoe echografie macrofagen beïnvloedt, immuuncellen die zowel ontstekingen als weefselherstel reguleren.
Macrofagen spelen een cruciale rol bij zowel ontstekingen als genezing na een blessure. Het lichaam rekruteert inflammatoire macrofagen van het M1-type na een blessure, die beschadigd weefsel verwijderen, maar ook macrofagen van het M2-type, die herstel en regeneratie ondersteunen. Wanneer M1-macrofagen echter gedurende een lange periode domineren, kan dit leiden tot een langdurige ontstekingsomgeving die bijdraagt aan de ontwikkeling van posttraumatische artrose.
De onderzoekers testten of continue ultrasone golven met lage intensiteit macrofagen konden verschuiven van een langdurige ontstekingstoestand naar een vorm die meer bevorderlijk was voor genezing. De resultaten toonden aan dat echografie met lage intensiteit een evenwicht kan herstellen tussen ontsteking en genezing, waardoor een meer herstellende reactie van macrofagen wordt bevorderd.
Posttraumatische artrose wordt voornamelijk veroorzaakt door aanhoudende ontstekingen, die het weefselherstel beperken en de degeneratie van gewrichten versnellen. De niet-farmacologische en niet-invasieve aanpak van continue echografie met lage intensiteit kan helpen bij het moduleren van immuunresponsen en het creëren van een gunstiger genezingsklimaat in gewonde gewrichten.
Om de resultaten te analyseren, combineerden de onderzoekers transcriptomics en een geavanceerde computationele methode genaamd differentiële clustering. Deze techniek maakte het mogelijk om groepen genen te identificeren die hun functie coördineerden als reactie op echografische stimulatie. De resultaten toonden aan dat echografie met lage intensiteit de biologische markers geassocieerd met ontstekingen verlaagde en die geassocieerd met een meer herstellende toestand van macrofagen verhoogde.
Hoewel het onderzoek nog in de laboratoriumfase verkeert, suggereren de bevindingen dat niet-farmacologische en niet-invasieve technologieën in de toekomst kunnen helpen bij het reguleren van de immuunrespons en het verbeteren van het herstel na verwondingen. De onderzoekers geloven dat deze aanpak kan worden gecombineerd met toekomstige behandelingen die gericht zijn op het vertragen van de progressie van artrose en het verbeteren van het herstel na gewrichtsblessures.
