Хронічний біль у стегнах, колінах або плечах часто вимагає повної заміни суглоба. Це зменшує біль і відновлює рухливість, але чи не несе це інші ризики для здоров'я?

Дослідники з медичного центру Rush University в США вирішили перевірити попередні дослідження, які повідомляли про те, як частинки з штучних суглобів можуть потрапляти в організм, і зокрема, чи можуть ці частинки досягати мозку – і потенційно сприяти когнітивному зниженню або навіть деменції.

Результати команди, опубліковані в Acta Biomaterialia, свідчать про те, що ці частинки дійсно можуть потрапляти в мозок внаслідок тертя або корозії в суглобі.

Це викликає занепокоєння – але не було виявлено доказів, що свідчать про пов'язані когнітивні проблеми.

"Повна заміна суглоба залишається одним з найуспішніших і найзначніших втручань у сучасній медицині," говорить механічний інженер Робін Пурзал з медичного центру Rush University.

"Але це свідчить про те, що частинки зношення імплантату, особливо в певних протезах стегна, які піддаються прискореному зношенню, можуть подорожувати за межі суглоба і потребують подальшого вивчення."

Дослідники вивчили донорські мозки 701 померлого учасника, 229 з яких пройшли повну заміну суглоба.

"Протягом багатьох років ми знали, що частинки можуть осідати в тканинах навколо суглоба, але це перше дослідження, яке вивчає частинки, що осідають у мозку," пояснює Пурзал.

Вони кількісно визначили кілька металів у чотирьох областях мозку, включаючи кобальт і титанові, і використали електронну мікроскопію на підмножині зразків, щоб ідентифікувати окремі металеві частинки та їх склад.

"Імплантати мають дуже специфічну комбінацію металів, таких як кобальт, і коли вони з'являються разом в одній частинці в мозку в точно такому ж складі, як імплантат, ми знаємо, що це не може походити з іншого джерела," говорить Пурзал.

Водночас команда перевірила наявність аномалій білків амілоїд-бета і тау, які є ознаками хвороби Альцгеймера. Ці дані були додані до результатів когнітивних тестів, проведених до смерті учасників.

Найбільш чіткий результат був з протезами стегна і кобальтом, оскільки ті, хто пройшов цю процедуру, мали в середньому на 8,9% вищу концентрацію металу в мозку.

Аналіз частинок свідчить про те, що принаймні деякі частинки зношення імплантів можуть перетинати гематоенцефалічний бар'єр, хоча дослідження не спостерігало, як це відбувається.

Одна з можливостей полягає в тому, що старість або хронічне запалення роблять бар'єр більш проникним, ніж потрібно. Інша – що металеві частинки переносяться периферійними імунними клітинами.

Це те, що дослідники кажуть, що потребує подальшого вивчення.

Наявність протезу суглоба сама по собі не була пов'язана з більшою патологією Альцгеймера, але в мозках з вищими концентраціями кобальту було більше ознак хвороби Альцгеймера.

"Кобальт був пов'язаний з більшою патологією хвороби Альцгеймера в нижньо-скроневій корі, навіть після корекції для інших відомих факторів ризику," пишуть дослідники у своїй публікації.

"Однак не було виявлено кореляції з когнітивним зниженням."

Ще одна асоціація, виявлена в даних, була вищими рівнями титану в мозках людей, які отримали протези суглобів.

Вищий загальний рівень титану в мозку також був пов'язаний з гіршими когнітивними показниками, хоча команда зазначає, що титан може походити з інших джерел, включаючи їжу та ліки, окрім імплантів.

Хоча дослідження дає нам сильні вказівки на те, що частинки з протезів суглобів можуть дійсно потрапляти в мозок, це питання, яке потребує подальшого вивчення.

Хоча когнітивна функція відстежувалася щорічно під час життя учасників, аналіз металів і нейропатології є лише одноразовим знімком мозків після смерті. Немає доказів причинно-наслідкового зв'язку, і різноманітні інші фактори можуть бути в грі.

Більше того, результати потрібно поставити в контекст. Дослідники зазначають, що заміни суглобів і зменшення болю відомі тим, що покращують рухливість і дозволяють більше соціальної взаємодії – два фактори, пов'язані зі зниженням ризику деменції.

Ці результати вимагають моніторингу потенційного впливу металевих частинок імплантів на здоров'я мозку, пишуть дослідники.

Дослідження було опубліковане в Acta Biomaterialia.