Biološki i molekularni profil preloma nesraslog tkiva: sistematski pregled i ažuriranje trenutnih uvida.
Journal of cellular and molecular medicine
Sažetak istraživanja
Nesrastanje prijeloma predstavlja uobičajenu komplikaciju, koja se viđa u 5-10% svih akutnih prijeloma. Uprkos poboljšanju naučnog razumijevanja i metoda liječenja, stope nezarastanja prijeloma ostaju uglavnom nepromijenjene tokom godina. Ovaj sistematski pregled istražuje biološke, molekularne i genetske profile i (i) tkiva bez sjedinjavanja i (ii) tkiva bez sjedinjavanja, kao i genetsku predispoziciju za lom koji nije spojen. Ovo je od presudne važnosti jer bi moglo olakšati raniju identifikaciju i ciljano liječenje visokorizičnih pacijenata, zajedno s poboljšanjem našeg razumijevanja patofiziologije nezarastanja prijeloma. Pošto je ovo ažuriranje našeg prethodnog sistematskog pregleda, pretražili smo literaturu indeksiranu u PubMed Medline; Ovid Medline; Embase; Scopus; Google Scholar; i Cochrane biblioteku koristeći naslove medicinskih predmeta (MeSH) ili naslove/apstraktne riječi (bez sjedinjenja, bez sjedinjenja), ljudski, tkivni, koštani morfogeni protein(i) (BMP) i MSC) od kolovoza 2014. (datum naše prethodne publikacije) do 2. oktobra 2021. godine nema ograničenja na studije tkiva za koje nije nametnuto studije tkiva koje nisu povezane sa sjedinjavanjem. Kriterijumi za uključivanje u ovaj sistematski pregled su studije na ljudima koje istražuju karakteristike i svojstva tkiva bez sjedinjavanja i tkiva koja nisu povezana sa sjedinjavanjem, dostupna na engleskom jeziku u punom tekstu. Ograničenja ovog sistematskog pregleda su isključivanje studija na životinjama, heterogenost u definiciji nespajanja i vremena sakupljanja tkiva koja se vidi u uključenim studijama, i termin za pretragu MSC koji može rezultirati isključenjem studija koje koriste istorijske termine kao što su 'osteoprogenitori' i 'skeletne matične ćelije'. Ukupno 24 studije (neraspoloženo tkivo: n = 10; tkiva koje se ne spajaju: n = 14) zadovoljilo je kriterijume uključivanja. Interpozicija mekog tkiva, koštana skleroza krajeva preloma i potpuna obliteracija medularnog kanala najčešći su makroskopski izgledi neraspoloženja. Boja tkiva bez sjedinjavanja i okolna tekućina dvije su važne karakteristike koje se mogu klinički koristiti za razlikovanje između septičkih i aseptičkih nesrastanja. Atrofična neraspoloženja imala su prevladavajuću formaciju endohondralne kosti i manju ćelijsku gustoću, u poređenju sa hipertrofičnim neraspoloženim. Vaskularna tkiva su bila prisutna i u atrofičnim i u hipertrofičnim neraspoloženjima, bez razlike u gustini krvnih žila između njih. Studije su otkrile da tkivo koje nije sjedinjeno sadrži biološki aktivne MSC s potencijalom za osteoblastičnu, hondrogenu i adipogenu diferencijaciju. Proliferativni kapacitet MSC-a tkiva koji se ne spajaju bio je uporediv sa kapacitetom MSC-a koštane srži. Stope starenja ćelija tkiva koje se ne spajaju ostaju neuvjerljive i zahtijevaju dalja istraživanja. Postojala je niža ekspresija BMP na mjestu bez sjedinjavanja i odsutna je u ekstracelularnom matriksu, bez uočene razlike između atrofičnih i hipertrofičnih nespajanja. Smanjena ekspresija gena BMP-7 i povišeni nivoi njegovih inhibitora (Chordin, Noggin i Gremlin) mogu potencijalno da objasne oštećeno zarastanje kostiju uočeno kod MSC-a koji nisu spojeni. Ekspresija Dkk-1 u osteogenoj podlozi bila je veća u nesraslim MSC. Identificirani su brojni genetski polimorfizmi povezani s neraspoloženjem prijeloma, od kojih neki uključuju BMP i MMP puteve. Potrebna su dalja istraživanja o određivanju osjetljivosti i specifičnosti molekularnog i genetskog profiliranja relevantnih tkiva kao potencijalnog biomarkera za skrining za neraspoloženje prijeloma.
Prikaži originalni naslov i sažetak na engleskom
Biological and molecular profile of fracture non-union tissue: A systematic review and an update on current insights.
Fracture non-union represents a common complication, seen in 5%-10% of all acute fractures. Despite the enhancement in scientific understanding and treatment methods, rates of fracture non-union remain largely unchanged over the years. This systematic review investigates the biological, molecular and genetic profiles of both (i) non-union tissue and (ii) non-union-related tissues, and the genetic predisposition to fracture non-union. This is crucially important as it could facilitate earlier identification and targeted treatment of high-risk patients, along with improving our understanding on pathophysiology of fracture non-union. Since this is an update on our previous systematic review, we searched the literature indexed in PubMed Medline; Ovid Medline; Embase; Scopus; Google Scholar; and the Cochrane Library using Medical Subject Heading (MeSH) or Title/Abstract words (non-union(s), non-union(s), human, tissue, bone morphogenic protein(s) (BMPs) and MSCs) from August 2014 (date of our previous publication) to 2 October 2021 for non-union tissue studies, whereas no date restrictions imposed on non-union-related tissue studies. Inclusion criteria of this systematic review are human studies investigating the characteristics and properties of non-union tissue and non-union-related tissues, available in full-text English language. Limitations of this systematic review are exclusion of animal studies, the heterogeneity in the definition of non-union and timing of tissue harvest seen in the included studies, and the search term MSC which may result in the exclusion of studies using historical terms such as 'osteoprogenitors' and 'skeletal stem cells'. A total of 24 studies (non-union tissue: n = 10; non-union-related tissues: n = 14) met the inclusion criteria. Soft tissue interposition, bony sclerosis of fracture ends and complete obliteration of medullary canal are commonest macroscopic appearances of non-unions. Non-union tissue colour and surrounding fluid are two important characteristics that could be used clinically to distinguish between septic and aseptic non-unions. Atrophic non-unions had a predominance of endochondral bone formation and lower cellular density, when compared against hypertrophic non-unions. Vascular tissues were present in both atrophic and hypertrophic non-unions, with no difference in vessel density between the two. Studies have found non-union tissue to contain biologically active MSCs with potential for osteoblastic, chondrogenic and adipogenic differentiation. Proliferative capacity of non-union tissue MSCs was comparable to that of bone marrow MSCs. Rates of cell senescence of non-union tissue remain inconclusive and require further investigation. There was a lower BMP expression in non-union site and absent in the extracellular matrix, with no difference observed between atrophic and hypertrophic non-unions. The reduced BMP-7 gene expression and elevated levels of its inhibitors (Chordin, Noggin and Gremlin) could potentially explain impaired bone healing observed in non-union MSCs. Expression of Dkk-1 in osteogenic medium was higher in non-union MSCs. Numerous genetic polymorphisms associated with fracture non-union have been identified, with some involving the BMP and MMP pathways. Further research is required on determining the sensitivity and specificity of molecular and genetic profiling of relevant tissues as a potential screening biomarker for fracture non-unions.
Izvorni podaci
- DOI
- 10.1111/jcmm.17096
- PMID
- 34984803
- PMCID
- PMC8817135
- Provjereno
- 2026-07-26
Naslov i sažetak prevedeni su automatski i prijevod može sadržavati netačnosti ili neprecizne stručne izraze. Za sve detalje, citiranje i medicinsko tumačenje pregledajte originalnu englesku verziju članka. Ne donosite zdravstvene odluke samo na osnovu ovog prijevoda.
Pregledaj originalni članak na engleskom