Optimizing Hyaluronan-Based Lubricants for Treating Thoracolumbar Fascia Pathologies: Insights from Tribological and Pharmacokinetic Studies
No Thumbnail Available
Date
2025-04-16
Authors
Streďanská, Alexandra
Šimek, Matěj
Matonohová, Jana
Nečas, David
Vrbka, Martin
Suchánek, Jakub
Pavliňáková, Veronika
Vojtová, Lucy
Hartl, Martin
Křupka, Ivan
0000-0002-0643-9642Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
In a world where the incidence of non-specific lower back pain (LBP) is steadily increasing, researchers are still searching for effective solutions for patients. Hyaluronic acid (HA) viscosupplementation is commonly used to restore lubrication in osteoarthritis (OA) and other medical applications, but its rapid metabolism limits efficacy. This study evaluates whether an HA derivative can replace native HA for the treatment of non-specific LBP while maintaining or enhancing its frictional properties and improving in vivo stability. Six HA-based lubricants, both native and derivatized, were tested in a tribological rabbit fascia model and a new synthetic model. Reduced HA derivative showed better tribological properties and longer in vivo residence time compared to native HA, as demonstrated in pharmacokinetic studies in rabbits. The 316 kDa HA and reduced HA exhibited the most stable tribological properties, which were influenced by their molecular weight and concentration. These findings suggest that both native and reduced HA are promising viscosupplements for intrafascial injection in the treatment of LBP, with reduced HA potentially enhancing effectiveness through a prolonged effect.
Optimalizace maziv na bázi hyaluronanu pro léčbu patologií torakolumbální fascie: Vědci stále hledají účinná řešení pro pacienty ve světě, kde se neustále zvyšuje výskyt nespecifických bolestí dolní části zad (LBP). Viskozuplementace kyselinou hyaluronovou (HA) se běžně používá k obnovení lubrikace při osteoartróze (OA) a v dalších lékařských aplikacích, ale její rychlý metabolismus omezuje účinnost. Tato studie hodnotí, zda derivát HA může nahradit nativní HA pro léčbu nespecifické LBP při zachování nebo zlepšení jejích třecích vlastností a zlepšení stability in vivo. Šest maziv na bázi HA, nativních i derivatizovaných, bylo testováno na tribologickém modelu králičí fascie a novém syntetickém modelu. Redukovaný derivát HA vykazoval lepší tribologické vlastnosti a delší dobu setrvání in vivo ve srovnání s nativním HA, jak prokázaly farmakokinetické studie na králících. Nejstabilnější tribologické vlastnosti, které byly ovlivněny jejich molekulovou hmotností a koncentrací, vykazovaly 316 kDa HA a redukovaný HA. Tato zjištění naznačují, že jak nativní, tak redukovaná HA jsou slibnými viskosuplementy pro intrafasciální injekce při léčbě LBP, přičemž redukovaná HA může zvýšit účinnost díky prodlouženému účinku.
Optimalizace maziv na bázi hyaluronanu pro léčbu patologií torakolumbální fascie: Vědci stále hledají účinná řešení pro pacienty ve světě, kde se neustále zvyšuje výskyt nespecifických bolestí dolní části zad (LBP). Viskozuplementace kyselinou hyaluronovou (HA) se běžně používá k obnovení lubrikace při osteoartróze (OA) a v dalších lékařských aplikacích, ale její rychlý metabolismus omezuje účinnost. Tato studie hodnotí, zda derivát HA může nahradit nativní HA pro léčbu nespecifické LBP při zachování nebo zlepšení jejích třecích vlastností a zlepšení stability in vivo. Šest maziv na bázi HA, nativních i derivatizovaných, bylo testováno na tribologickém modelu králičí fascie a novém syntetickém modelu. Redukovaný derivát HA vykazoval lepší tribologické vlastnosti a delší dobu setrvání in vivo ve srovnání s nativním HA, jak prokázaly farmakokinetické studie na králících. Nejstabilnější tribologické vlastnosti, které byly ovlivněny jejich molekulovou hmotností a koncentrací, vykazovaly 316 kDa HA a redukovaný HA. Tato zjištění naznačují, že jak nativní, tak redukovaná HA jsou slibnými viskosuplementy pro intrafasciální injekce při léčbě LBP, přičemž redukovaná HA může zvýšit účinnost díky prodlouženému účinku.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
2025-04-28
Language of document
en