Om du någonsin har haft en senskada vet du hur försvagande det kan vara och hur lång tid det tar att läka. I själva verket, även om du kanske så småningom har gått tillbaka till din vanliga fysiska aktivitet, är skadeplatsen förmodligen fortfarande svag. ”När en sena är skadad återhämtar den sig nästan aldrig helt”, säger Nelly Andarawis-Puri, mekanisk och flygteknik. ”Du är sannolikt mer benägen att skada för alltid. Tendons är mycket mjuka vävnader som regelbundet överför mycket stora krafter för att vi ska kunna uppnå grundläggande rörelse. De sätter in i styvt ben, vilket är en stor egenskapsmatchning. Det gränssnittet är väldigt komplext.”Andarawis-Puri studerar senskador i ett försök att förstå hur slitage utvecklas i senan och hur man framgångsrikt läker skadan. ”Det är ett mycket verkligt problem. Trettio procent av alla människor kommer att ha en senskada, och risken är högre hos kvinnor,” säger hon.

senor är benägna att skador orsakade av överanvändning. Idrottare, fabriksarbetare, militär personal och andra som bedriver repetitiv rörelse löper större risk att uppleva en sönderriven eller trasig sena. ”Varje biologiskt försök som din sena uppvisar för att försöka reparera denna inducerade skada är långt överträffad av din förmåga att ackumulera ytterligare skador”, förklarar Andarawis-Puri. ”När du skadar din sena kommer du att ackumulera mer och mer skada innan någon form av reparation händer, vilket är hur du så småningom hamnar med ett brott.”

sjukgymnastik

med finansiering från National Institutes of Health genomför Andarawis-Puri och hennes laboratorium ett antal projekt som undersöker mekanismerna bakom senskador och läkning. I en forskningslinje använder de djurmodeller för att förstå den roll som spelas i läkning genom lastning, vilket är representativt för fysioterapi (PT). PT ordineras ofta som en klinisk behandling för senskador, men det kan ibland hjälpa till att läka medan det vid andra tillfällen kan utsätta den skadade senan för ökad risk för ytterligare skador. Nyligen gjorde Andarawis-Puri och hennes kollegor en viktig upptäckt: tidpunkten för starten av fysisk träning är avgörande för om skadan läker eller blir värre. ”Om du initierar träning en dag efter skadans början, förvärrar du det ytterligare,” säger hon. ”Du får ytterligare degeneration. Men om du börjar träna två veckor efter skadan får du reparation av skadan.”

senor är ett band av fibröst material som huvudsakligen består av kollagen, vilket bildar en hierarkisk extracellulär matris (ECM) som ger strukturellt och biokemiskt stöd till celler. När senor skadas förändras deras struktur. Istället för raka linjer blir deras kollagen kinkad. ”Vi fann att du slutar med mycket mer av dessa kinks om du börjar träna en dag efter skada”, säger Andarawis-Puri. ”Det finns många andra förändringar i vävnaden också. Det finns vissa proteiner som indikerar tendinopati-sjukdomstillståndet som är resultatet av ackumulering av sub—rupturskador-som också ökas. Å andra sidan moduleras många av proteinerna tillbaka till naiva nivåer när du börjar träna två veckor senare. Detta berättar för oss att något om hur ECM reglerar cellerna som lever inom det skiljer sig en dag efter skada mot två veckor efter.”

” När du skadar din sena kommer du att ackumulera mer och mer skada innan någon form av reparation händer, vilket är hur du så småningom hamnar med ett brott.”

varför bra eller dåliga resultat är knutna till tidpunkten för träningsstart är fortfarande okänt, men Andarawis-Puri vet att träning som påbörjats två veckor efter skada minskar celldöd i ECM och ökar populationen av myofibroblaster, en celltyp som är känd för att hjälpa till med sårläkning. ”Myofibroblaster kan applicera spänning på ECM och som kontraherar ett sår och får det att stänga upp,” säger hon. ”Vi har visat att det finns en ökning av myofibroblaster i detta helt andra sammanhang—när du har ombyggnad av senan från träning. Det förklarar potentiellt vad som händer med våra kinks. Det är möjligt att myofibroblasterna fysiskt räta ut dem.”

Scarless Healing

i en annan forskningslinje undersöker Andarawis-Puri Lab hur man främjar ärrlös läkning av senor. ”För en vävnad som spelar en så viktig roll i kroppens styrande mekanik är ärrbildning en hemsk sak”, säger Andarawis-Puri. ”När den är ärrad har senvävnad inte de mekaniska egenskaper den en gång hade. Den kan inte bära samma typer av laster. Skillnaden mellan egenskaper mellan senor och ben blir verkligen ett problem eftersom senan inte har den ursprungliga strukturen längre. Det är mycket benäget att brista igen.”

med hjälp av en stam av inavlad musmodell som naturligt uppvisar regenerativa förmågor som kallas Murphy Roths Large (MRL) mus, försöker forskarna förstå och främja ärrlös läkning i brutna senor. MRL-mössmodeller är ett mysterium. Forskare vet inte varför dessa mössmodeller som vuxna kan regenerera vissa vävnader som andra stammar av mössmodeller inte kan. En hypotes är att läkningsförmågan är knuten till den systemiska miljön, det vill säga hela kroppen spelar en roll i processen. Andarawis-Puri och hennes medarbetare har en mothypotes. De antar att varje enskild vävnad med regenerativa förmågor inom musmodellen—inklusive senvävnad—har förmågan att regenerera oavsett den systemiska miljön. För att undersöka detta har de initierat en serie projekt. I ett har de organodlade MRL-senor i laboratoriet för att se hur senorna fyllde saknade sektioner. ”De fyllde i kollagenet annorlunda än senor från en normal healermus stam”, säger Andarawis-Puri. ”De fyllde i mer fullständigt och mer anpassade utanför någon systemisk miljö. Det säger oss att det finns en ritning i vävnaden som berättar för dessa celler hur man lägger ner sin ECM och hur man läker på detta mer inriktade sätt. Mer inriktad betyder att det inte finns något ärr.”

undersöker fler sätt att reparera

i ett annat projekt byter Andarawis-Puri och hennes kollegor skadade senor mellan vanliga healer-och MRL-mössmodeller för att se hur senorna läker när de befinner sig i de olika systemiska miljöerna. I ännu en annan sår de celler från senorna hos normala healermössmodeller på decellulariserade senor från MRL-mössmodeller för att se om senmatrisen från MRL-senan kan omprogrammera cellerna från den normala läkaren och uppmana dem att lägga ner matrisen på ett regenerativt sätt. Om så är fallet kan detta vara ett viktigt steg för att främja vävnadstekniska metoder för människor.

” frågan är, när senskador uppstår, kan vi främja någon form av effektiv reparation?”Andarawis – Puri säger. ”Det kan vara i samband med operation för att förbättra patientens resultat, eller det kan vara istället för operation. Det skulle vara bra om vi bara kunde injicera något—säg en cocktail av tillväxtfaktorer—som faktiskt skulle berätta för dina celler hur man lägger ner bra matris för att i slutändan producera ärrlös läkning.”