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La diffusion des neutrons et de la lumière, ainsi que la microscopie à force atomique et la microbalance à cristaux de quartz, éclairent un mécanisme expliquant le « cercle vicieux » de l'arthrose.

L’arthrose est une maladie articulaire dégénérative causée par la dégradation du cartilage qui touche in addition de 35 hundreds of thousands d’adultes aux États-Unis. Le mécanisme exact de la dégradation du cartilage dans l’arthrose est inconnu, mais on pense que les dommages causés par le strain mécanique avec une auto-réparation insuffisante sont le principal coupable..

La composition du liquide synovial, ou lubrifiant articulaire, modify considérablement dans l’arthrose : la focus et le poids moléculaire de l’acide hyaluronique ont tendance à diminuer et sont couramment utilisés pour diagnostiquer la maladie.

Dans Biointerphases, une revue AVS publiée par AIP Publishing, un groupe intercontinental de chercheurs a exploré la dégradation de l’hyaluronane causée par la maladie et les implications mécanistes de ces changements sur la lubrification et l’usure subséquente des articulations.

“L’une des propriétés les as well as importantes du liquide synovial est sa viscosité”, a déclaré la co-auteur Rosa Maria Espinosa-Marzal de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. “La viscosité est une mesure de la drive de frottement interne entre les couches adjacentes d’un fluide en mouvement relatif, ou, moreover simplement, la résistance d’un fluide à l’écoulement. Les grands polymères de poids moléculaire élevé tels que l’acide hyaluronique jouent un rôle essential dans le maintien d’une viscosité élevée. du liquide synovial, ce qui aide à maintenir un movie fluide et réduit la friction entre les surfaces articulaires pendant le mouvement.”

Grâce à une analyse avec diffusion de neutrons et de lumière (études menées par Changwoo Do et Tooba Shoaib au laboratoire nationwide d’Oak Ridge), l’équipe a déterminé que la construction des complexes lipide-acide hyaluronique dans la solution en vrac est fonction de la concentration et de sa construction moléculaire. lester.

Des chercheurs de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign, Kangdi Solar et Espinosa-Marzal, en collaboration avec Mark Rutland, du KTH Royal Institute of Technology, ont découvert que la concentration et le poids moléculaire de l’acide hyaluronique jouent tous deux un rôle dans la réaction du lubrifiant avec différentes surfaces..

“Nos résultats montrent que l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire, qui imite les articulations atteintes d’arthrose, entrave l’adsorption du complexe acide hyaluronique-lipide”, a déclaré Espinosa-Marzal. “L’absence de development d’un film amorphe à la surface peut refléter une conséquence de l’arthrose, auto ce movie devrait aider à réduire les frottements et l’usure.”

Leur hypothèse est que l’absence de ce movie peut augmenter l’usure de la surface du cartilage. En revanche, les complexes acide hyaluronique-lipide de haut poids moléculaire forment un film amorphe, qui aide vraisemblablement à maintenir l’intégrité mécanique et la longévité d’une lubrification efficace dans le cartilage sain.

Les études sur l’acide hyaluronique lui-même et les complexes acide hyaluronique-lipide “ne soutiennent pas entièrement le rôle de l’acide hyaluronique dans la fourniture d’un pouvoir lubrifiant élevé à la surface articulaire du cartilage, ce qui est encore un peu controversé”, a déclaré Espinosa-Marzal. “Nos résultats indiquent que pour l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire, c’est probablement le cas.”

En explorant l’interaction complexe entre l’auto-assemblage des phospholipides et de l’acide hyaluronique et le rôle du poids moléculaire sur l’affinité de surface area, “notre étude fulfilled en lumière un mécanisme par lequel le” cercle vicieux “de l’arthrose peut être expliqué”, a déclaré Rutland.