Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Экспериментальное исследование регенераторных процессов в дефектах челюстной кости при использовании остеопластического материала Гапкол с гиалуроновой кислотой и хондроитин-сульфатом

На правах рукописи

МАЛЬГИНОВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА УДК 616. 314-089.843-74

Экспериментальное исследование регенераторных процессов в

дефектах челюстной кости при использовании остепластического материала Гапкол с гиалуроновой кислотой и хондроитин - сульфатом

14.00.21 - «Стоматология» 14.00.16 - «Патологическая физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

I

Москва - 2005

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ГОСУДАРСТВЕННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» РОСЗДРАВА

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки РФ, Лауреат государственной премии РФ в области науки и техники, доктор медицинских наук, профессор Александр Ильич Воложин Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук Барер Гарри Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Максимовская Людмила Николаевна доктор биологических наук, профессор Вальцева Инга Алексеевна

Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский

.ишггитут, стоматолугаи МЗРФ

Защита состоите*** ^ ^<2005 г., в7 часов на заседании диссертационного совета К 208.041.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Росздрава по адресу: 127 493 Москва, ул. Делегатская, 20/1

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета по адресу: Москва, ул. Вучетича, д. 10а^

Автореферат разослан « ^ >р 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета, Кандидат медицинских наук, доцент О. П. Дашкова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Разработка остеопластических материалов была и остается актуальной проблемой современной медицины и, в том числе, стоматологии. Число работ, посвященных изучению свойств известных и новых материалов, способных заполнить костные дефекты и инициировать построение костной ткани, непрерывно растет. Основной тенденцией в развитии этого важного направления в настоящее время является замена материалов биогенного происхождения на искусственные. К этому имеется много предпосылок, основными из них являются: иммуногенность, высокая вероятность переноса трансмиссионных заболеваний, трудности хранения и стерилизации материалов, взятых у биологических объектов и др. Усилиями отечественных и зарубежных ученых и технологов разработана серия синтетических материалов, используемых в остеопластике. Эти материалы лишены токсических свойств, не вызывают сенсибилизации организма, резорбируются с замещением полноценной костной тканью, легко стерилизуются и хорошо хранятся, они удобны для применении в клинике (Леонтьев В.К., Воложин А.И., Курдюмов С.Г., 1995). Отечественными фирмами: Интермедапатит, Остим-ЮО, ЗАО «Полистом» и др. разработана серия синтетических остеопластических материалов, которые широко используются в клинической стоматологической практике (А.И. Воложин и др., 1998-2002; А.И. Воложин и др., 2004; С.Г. Курдюмов и др., 2000; А.Ю. Дробышев, 2001). Основным составляющим этих материалов является синтетический или (реже) природный минеральный компонент (гидроксиапатит и другие фосфорно-кальциевые соединения) (Леонтьев В.К., 1996; Воложин А.И., Курдюмов С.Г., Истранов Л.П., Орловский В.П., 1998) и коллаген животного происхождения, а также искусственные полимеры: полиэтилен, полиамид и др. (Воложин А.И., Агапов B.C. и др., 2000) В стоматологической практике и, в частности, в пародонтологии широкое

применение нашли остеопластические материалы, выполненные на основе синтетического гидроксиапатита, трикальцийфосфата и коллагена, выделенного из кожи животных (Орловский В.П., Баринов С.М., Курдюмов С.Г. 2000; Янушевич О.О., 2001). Однако клиническая практика показывает, что в стоматологии и, особенно в пародонтологии часто возникает необходимость в применении более эффективных материалов, обладающих повышенными остеопластическими свойствами. Это в первую очередь обусловлено низкой регенераторной способностью альвеолярной кости, особенностью ее анатомического расположения, легкой подверженностью инфицированию со стороны полости рта. Применение современной мембранной техники, бактерицидных препаратов и других средств не всегда позволяет в достаточной мере обеспечить оптимальные условия для восстановления тканей при прогрессирующих воспалительно-дистрофических процессах в пародонте (Г.М. Барер, Т.И. Лемецкая, 1996). Поэтому улучшение остеопластических свойств материалов, является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии. С этой целью используются различные методы и технологии. Наиболее эффективным, является, по-видимому, введение в состав остеопластических материалов веществ, способствующих репаративному остеогенезу, которые разрешены к применению в медицинской практике.

Анализ данных литературы показывает, что в механизмах репаративного остеогенеза важная роль принадлежит таким важным веществам экстрацеллюлярного матрикса как сульфатированные и несульфатированные глюсозаминогликаны. Из них в медицинской практике применяются хондроитинсульфат и гиалуроновая кислота. Возможно, что введение этих веществ в состав остеопластических материалов, улучшит их свойства, повысит эффективность лечения пародонтологических больных, и найдет более широкое применение в стоматологии. Для обоснования целесообразности и эффективности практического применения остеопластических материалов содержащих хондроитинсульфат и

гиалуроновую кислоту, необходимо проведение доклинического исследования, что и послужило основанием для проведения данной работы. Цель работы: Улучшение регенераторных свойств остеопластического материала Гапкол путем введения в его состав хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты. Задачи исследования

1. Использовать длительные культуры костного мозга декстеровского типа для определения биосовместимости и процессов формирования кроветворного микроокружения при использовании остеопластических материалов Гапкол и Гапкол содержащих препараты: гиалуроновую кислоту и хондроитинсульфат.

2. Определить количество и соотношение стромальных и кроветворных клеток на остеопластических материалах Гапкол, в зависимости от их состава: содержащих гиалуроновую кислоту и хондроитинсульфат, в динамике 4-недельного культивирования с декстеровской культурой костного мозга.

3. Оценить характер течения репаративных процессов в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти при закрытии их обычным Гапколом

4. Определить особенности регенерации костной ткани челюсти после закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим гиалуроновую кислоту, в динамике после травмы.

5. Исследовать динамику регенерации костной ткани челюсти при закрытии костных дефектов Гапколом, содержащем хондроитинсульфат.

6. Применить композицию Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата для ускорения темпов образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата после травмы челюсти в эксперименте.

Научная новизна

Впервые показано, что на остеопластических материалах Гапкол происходит развитие стромальных и кроветворных клеток, и идут процессы формирования кроветворного микроокружения, обеспечивающего нормальное кроветворение. С увеличением времени культивирования на материалах наблюдается постепенное возрастание содержания стромальных и значительное увеличение содержания кроветворных клеток. Добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное введение приводит к увеличению числа стромальных и, особенно, кроветворных клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%, по сравнению с показателями при использовании обычного Гапкола.

Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризуются интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим только гиалуроновую кислоту, развиваются воспалительно-продуктивные реакции с лимфомакрофагальными инфильтратами, торможение процессов регенерации и интенсификация образования хрящевой ткани в регенерате. Закрытие костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом приводит вначале к образованию соединительно-тканного регенерата с последующей его оссификацией и формированием костных структур. Для этой композиции характерно осуществление репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу. К 90 суткам регенерации превалируют явления вторичной перестройки уже сформированной костной ткани.

Новьми являются данные о том, что применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата

существенно ускоряет темпы образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата.

Практическое значение

Практическое значение имеют данные о том, что для оценки свойств остеопластических материалов следует использовать комплекс методов, включающих оценку их биосовместимости, а также остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств. Объективным способом определения биосовместимости материалов является применение длительных культур костного мозга декстеровского типа, которые также позволяют оценить условия создания микроокружения для остеогенных клеток, участвующих в регенерации костной ткани.

В результате доклинического испытания остеопластических материалов показано, что наиболее эффективная реализация остеогенного потенциала клеток, участвующих в репаративном процессе челюсти, происходит при использовании материала Гапкол, содержащего коллаген, гидроксиапатит с добавлением гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата.

Положения, выносимые на защиту

1. На остеопластических материалах Гапкол происходят процессы формирования нормального кроветворного микроокружения и постепенное увеличение содержания стромальных и кроветворных клеток. Добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное применение приводит к увеличению числа клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%.

2. Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризуются интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом с гиалуроновой

кислотой, развиваются воспалительно-продуктивные реакции и интенсификация образования хрящевой ткани в регенерате.

3. Закрытие костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом приводит к осуществлению репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу.

4. Применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата существенно ускоряет темпы образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата.

5. Для доклинической оценки свойств остеопластических материалов следует использовать комплекс методов in vivo и in vitro, включающих оценку биосовместимости, а также их остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств.

Внедрение результатов работы

Разработанные методы оценки свойств остеопластических материалов внедрены в учебный процесс на кафедре госпитальной терапевтической стоматологии, в учебный процесс и научную работу кафедры патологического физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУМЗРФ.

Апробация работы Основные результаты работы доложены на:

- 1 Российском Конгрессе по патофизиологии с международным участием, октябрь, 2004 г.;

- на совместном заседании кафедр госпитальной терапевтической стоматологии и патологической физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ МЗ РФ 24 марта 2005 года.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, обсуждения

результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Материал изложен на 123 страницах, содержит 3 таблицы, 54 рисунка. Библиографический указатель включает 174 названий, из них 89 отечественных и 85 зарубежных источников.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на:

Третьем Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием, Москва 2004, 3-й конференции молодых ученых России с международным участием, посвященной 60-летию Российской академии наук. М., 2004,20-24 января 2004 г., совместном совещании сотрудников кафедр госпитальной терапевтической стоматологии и кафедры

патофизиологии стоматологического факультета ... 2005 года.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы и методика использования длительных культур костного мозга для изучения остеопластических свойств Гапкола

Эксперименты выполнены с использованием костного мозга мышей (С57В1/6 х СВА) Р1 массой 18-24 г, поставляемых питомником РАМН «Столбовая». Длительные культуры костного мозга декстеровского типа вели, как описано (Чертков и др., 1984) Через 3 недели культивирования, когда на дне флакона образовывался нормально функционирующий стромальный подслой, проводили изучение процессов кроветворения на мембранах, помещенных в длительные культуры костного мозга.

Было проведено сравнительное исследование костномозгового кроветворения в длительных культурах на следующих видах материалах: №1-Гапкол чистый, №2 - Гапкол + гиалуроновая кислота,

№3- Гапкол + хондроитинсульфат,

№4 - Гапкол + гиалуроновая кислота +хондроитинсульфат.

Образцы мембран были прямоугольной формы, площадью около 1,5-2 см2.

Материалы сначала помещали в чашки Петри диаметром 35 мм, на поверхность мембран наносили костный мозг в концентрации 1,5x106 клеток на мл среды. После этого инкубировали в течение 30 минут при температуре 37° С. Затем образцы Гапкола переносили в культуральные флаконы, содержащие 3-недельные длительные культуры костного мозга, и помещали в термостат для дальнейшего культивирования.

Через 7, 14, 21 и 28 суток культивирования из флаконов извлекали образцы мембран и проводили исследование клеточного состава адгезирующего слоя. Было взято по 3 шт. каждого образца мембран на каждый срок исследования. Для снятия клеток с мембран использовали раствор трипсина в концентрации 0,02% в сочетании с 0,02 % раствором ЭДТА.

Приготавливали мазки-отпечатки, которые окрашивали по методу Паппенгейма, и подсчитывали миелограммы. С целью оценки интенсивности процессов кроветворения на различных по составу образцах мембран, перед приготовлением мазков для морфологических исследований, под микроскопом в камере Горяева подсчитывали общее количество клеток костного мозга в суспензии. После снятия клеток измеряли размер каждой мембраны с точностью до 1 мм, вычисляли площадь поверхности, а затем результаты оценки количества клеток на мембранах рассчитывали на 1 см2 поверхности мембран.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью ^критерия Стьюдента.

Материалы и методы экспериментального исследования

Опыты проведены на 48 крысах «Вистар» с исходной массой 180 -220 грамм. У животных под гексеналовым наркозом открытым доступом с помощью зубоврачебного бора при малых оборотах в области ветви

нижней челюсти создавали круглый сквозной дефект, диаметром около 2 мм. Оперативные вмешательства проводили в стерильных условиях. Животные разделены на 4 равные группы по 12 голов в каждой. В 1-й (контрольной) группе дефект закрывался «чистым» Гапколом производства ЗАО «Полистом», во 2-й группе аналогичным способом дефект закрывали Гапколом, содержащим 1% (по массе остеопластического материала) гиалуроновую кислоту, в 3-й группе дефект закрывали Гапколом, содержащим аналогичное количество хондроитинсульфата, в 4-й группе - Гапкол содержал вместе гиалуроновую кислоту и хондроитинсульфат (по 1 % каждого по массе остеопластического материала). Пластинка Гапкола размером около 0,7 х 0,7 мм накладывалась на наружную поверхность ветви нижней челюсти, сверху укладывали мягкие ткани, дополнительной фиксации материала не проводилось. На кожу накладывали швы из шелка. Рана заживала первичным натяжением. Животных выводили из опыта через 15,30,60 и 90 суток после начала опыта по 3 крысы на каждый срок исследования. Схема проведения эксперимента на крысах приведена в таблице.

В конце эксперимента животных выводили из опыта избыточной дозой гексенала, выделяли челюстные кости, фиксировали в 10% нейтральном формалине, декальцинировали в трилоне Б и после общепринятой обработки заливали в парафин. Срезы толщиной около 7-8 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Препараты рассматривали в световом микроскопе. Для исследования применялась гиалуроновая кислота производства, полученная биотехнологическим путем из растительного сырья с использованием бактериальных культур Streptococcus zooepidermicus на пшеничном субстрате (Manuskiatti W., Maibach H.I., 1996). По указанной технологии гиалуроновая кислота получается с молекулярным весом 1000 кД.

Таблица

Схема проведения эксперимента на крысах и количество животных в __группах_

Группы животных

Сроки опыта, сутки Гапкол чистый Гашсол+ гиалуроновая кислота Гапкол+ хондроитин сульфат Гапкол +гиалуроно вая кислота и хондроитин-сульфат

15 3 3 3 3

30 3 3 3 3

60 3 3 3 3

90 3 3 3 3

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Одним из эффективных методов замещения костных дефектов, используемых в стоматологии и реконструктивной хирургии, является применение барьерных и остеопластических материалов. В механизме регенерации кости важная роль принадлежит клеточным взаимодействиям, с участием фибробластов и клеток предшественников остеогенеза, которые мигрируют и покрывают остеопластические материалы. К важнейшим свойствам этих материалов является биосовместимость, а также способность создавать оптимальные условия для развития клеток, их дифференцировки и проявления функциональной активности.

Поэтому выбору методов комплексной оценки свойств остеопластических материалов уделяется особое внимание. К таким методам относится оценка развития костномозгового кроветворения на материалах при культивировании в длительных культурах костного мозга, что также косвенно отражает способность материалов усиливать остеоинтеграцию. О важности развития полноценного микроокружения, как для кроветворения, так и проявления остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств композиционных материалов свидетельствует анализ данных литературы (Trentin J.J., 1976; Гольдберг Е.Д. и др., 2000). Известно, что гемопоэтический эффект достигается созданием

«ниш» микроокружения, обеспечивающих прямой межклеточный контакт и интенсивный гуморальный обмен стромы с гемопоэтическими клетками (Lord B.I., 1980).

Вместе с тем, костномозговое микроокружение необходимо и для нормального протекания процессов развития и перестройки костной ткани (Щепёткин И. А.,1994), а в условиях применения остеопластических материалов адгезирующие на их поверхности клетки могут оказывать положительное влияние на остеоиндукцию. К тому же остеобластогенез и функциональная активность зрелых остеобластов находятся под регуляторным контролем полипептидных факторов роста, продуцируемых кроветворными и стромальными клетками костномозгового микроокружения. Известные в настоящее время гемопоэтические факторы роста принимают активное участие в остеогенезе (Щепёткин И.А.,1994; LeGeros R. Z. et al., 1993).

Опыты in vitro, проведенные с применением декстеровских культур костного мозга, являются важным, но недостаточным методом оценки свойств остеопластических материалов, так как не учитывают многочисленных других местных и общих факторов, влияющих на остеогенез в целостном организме. Поэтому вторым методом оценки свойств модифицированных материалов является анализ in vivo динамики репаративной регенерации костной ткани челюсти после введения в рану исследуемого материала. Применение этих двух методов легли в основу нашей работы, целью которой явилось изучение остеопластических свойств выпускаемого ЗАО «Полистом» материала Гагасол, модифицированного введением в его состав важнейших компонентов экстрацеллюлярного матрикса кости: хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты. Важная роль и участие ряда веществ, таких как гликозаминогликанов и гликопротеидов в осуществлении костно-репаративных процессов является аргументом в пользу целесообразности проведения настоящего исследования. Среди представителей веществ этих классов, в практической работе применяется гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат, возможна также и их комбинация, влияющая на качество и темпы регенерации костной ткани.

Возможность применения этих веществ для оптимизации регенерации более обстоятельно приведена в обзоре литературы.

Проведенные нами исследования показали, что в длительных культурах костного мозга на материалах Гапкол и Галкол с добавлением составляющих экстрацеллюлярного матрикса (гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата) происходит развитие стромальных и кроветворных клеток, и идут процессы формирования кроветворного микроокружения, обеспечивающего нормальное кроветворение. Данные представлены на рис. 1,2,3.

7 14 21 28-е сутки

■ 1 Я2 ПЗ В4

Рис.1. Изменения общего содержания клеток на материалах, изготовленных на основе Гапкола с различными добавками, в течение 28 суток культивирования в длительных культурах костного мозга

По оси ординат - число клеток х103; по оси абсцисс - время культивирования. 1 - Гапкол, 2 - Гапкол + гиалуроновая кислота, 3 - Гапкол + хондроитинсульфат, 4 - Гапкол + гиалуроновая кислота + хондроитинсульфат.

■ 1 Я2 ОЗ ВА

Рис.2. Изменения содержания стромальных клеток на материалах,

изготовленных на основе Гапкола с различными добавками, в течение 28 суток культивирования в длительных культурах костного мозга

По оси ординат - число клеток х103; по оси абсцисс - время культивирования. 1 - Гапкол, 2 - Галкол + гиалуроновая кислота, 3 - Гапкол + хондроитинсульфат, 4 - Гапкол + гиалуроновая кислота + хондроитинсульфат.

7 14 21 28-е сутки

■ 1 Я2 03 04

Рис.3. Изменения содержания кроветворных клеток на материалах,

изготовленных на основе Гапкола с различными добавками, в течение 28 суток культивирования в длительных культурах костного мозга

По оси ординат - число клеток х 103; по оси абсцисс - время культивирования. 1 - Гапкол, 2 - Гапкол + гиалуроновая кислота, 3 - Гапкол + хондроитинсульфат, 4 - Гапкол + гиалуроновая кислота + хондроитинсульфат.

На материалах наблюдается постепенное увеличение общего числа

клеток, возрастание содержания стромальных и значительное увеличение

содержания кроветворных клеток. Причем с увеличением времени

культивирования, в зависимости от состава материалов, отмечается разная

степень устойчивости их структуры, а также проявляются различия в

изменениях общего количества клеток и соотношения стромальных и

кроветворных клеток. Более устойчивыми в биологической среде и более

эффективными в плане течения процессов 1фоветворения являются мембраны с

добавлением гликозаминогликанов (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат и гиалуроновая кислота + хондроитинсульфат) по сравнению с Гапколом.

На основании данных, полученных нами с применением декстеровских культур костного мозга, сделано предварительное заключение о том, что материалы типа Гапкол, содержащие факторы экстрацеллюлярного матрикса, могут быть более эффективными для остеоиндукции и остеоинтеграции по сравнению с обычным Гапколом, и вполне соответствуют требованиям, предъявляемым к остеопластическим материалам.

Анализ данных, полученных с помощью этого метода, показал, что добавление как гиалуроновой кислоты, так и хондроитинсульфата, а также их совместное применение оказывает примерно одинаковый эффект. Он заключался в увеличении числа кроветворных и стромальных клеток в динамике 4-недельного культивирования в среднем на 20-25% по сравнению с аналогичными показателями при использовании обычного Гапкола. Если полагаться только на этот результат, то можно было бы ожидать, что оба составляющих экстрацеллюлярного матрикса - гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат, примененные по отдельности или вместе в равной степени окажут положительное влияние на регенерацию костной ткани челюсти. Однако, принимая во внимание значительно более сложные взаимоотношения между остеопластическим материалом, регенерирующей костью и целостным организмом такое заключение делать преждевременно до проведения исследований в опытах in vivo.

Поэтому на следующем этапе работы наше внимание было сосредоточено на изучение непосредственного влияния модифицированного Гапкола на регенерацию костной ткани челюсти крысы. В работе использовалась модель, которая хорошо себя зарекомендовала в других исследованиях. Ее суть заключается в создании дефекта на челюсти с последующим его закрытием исследуемым материалом и изучение гистогенеза репаративного процесса с помощью общепринятого патоморфологического метода.

В проведенном нами исследовании критериями для оценки эффекта воздействия остеопластического материала Гапкол, содержащего гиалуроновую

кислоту и хондроитинсульфат, на костно-репаративный процесс в экспериментально воспроизведенных стандартных костных дефектах нижней челюсти служили следующие параметры:

• темпы новообразования костного вещества по его соотношению с площадью соединительно-тканной компоненты регенерата;

• темпы созревания соединительной ткани и костных структур: клеточность и степень фибриллизации соединительной ткани;

• характер остеогенеза (хондроидная фаза в остеогенезе);

• характер костного вещества (остеоид, фиброзный межклеточный матрикс, пластинчатое костное вещество);

• размеры межтрабекулярных пространств, темпы компактизации.

В результате проведенного исследования было установлено, что репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах при закрытии их обычным Гапколом характеризовались интенсивным новообразованием соединительной (остеогенной) ткани и костных структур. Эти процессы были определенным образом организованы и сопровождались активным течением пролиферативных процессов на ранних стадиях наблюдений, что выражалось размножением незрелых клеточных элементов, в частности, полибластов, дифференцирующихся в молодые фибробласты, которые в процессе деления созревают и приобретают присущую им функцию фибриллогенеза и далее - коллагеногенеза. Часть незрелых коллагеносинтезирующих клеток, которые преобразуются в остеобласты, формирующие костные структуры, так же по мере сроков наблюдений подвергается дифференциации. В целом этот процесс завершается заполнением дефекта костным регенератом. Однако вторичная перестройка и созревание новообразованной ткани продолжается и далее. Отслеживание этих процессов до их полного завершения не входило в наши задачи.

Следует отметить, что в составе костного регенерата помимо соединительно-тканной компоненты, исчезающей, по мере дифференциации новообразованной ткани, наблюдалось образование хрящевых структур. Мы это

расцениваем как проявление определенных локальных гистогенетических тенденций.

Как показало наше исследование, репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах при использовании материала Гапкол характеризуются, главным образом, интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани, играющей роль субстрата для остеогенетических процессов, т.е. образования костных структур. Указанные процессы на ранних стадиях включают в себя пролиферативную (воспалительно-продуктивную) фазу, что выражалось в интенсивном размножении незрелых клеточных элементов, в том числе полибластов, дифференцирующихся в молодые фибробласты, которые в дальнейшем созревают и приобретают присущую им функцию фибриллогенеза и далее коллагеногенеза.

Часть незрелых коллагеносинтезирующих клеток преобразовывалась в остеобласты, которые синтезируют костное вещество и формируют костные структуры. По мере увеличения сроков наблюдений эти клетки в дальнейшем дифференцировались, подвергались созреванию и образовывали костные структуры. Процесс вторичной перестройки сопровождался рассасыванием старого костного вещества и новообразованием новой костной ткани. Остеоидное и фиброзное костное вещество резорбировалось, на месте несовершенной формации строилась более зрелая кость. Новое костное вещество замещалось пластинчатым, складывающимся местами вокруг мелких сосудов в концентрические фигуры, остеоны. В целом этот процесс приводил к замещению подавляющей части дефекта костным регенератом. К 90-суткам эксперимента лишь в области дефекта оставался небольшой участок фиброзной соединительной ткани (менее 1/5 от площади предсуществовавшего костного дефекта).

В самом костном регенерате и в сроки 90 суток наблюдались проявления интенсивной вторичной перестройки и созревания новообразованной костной ткани. Они должны были бы продолжаться и далее вне сроков наших

наблюдений. Однако отслеживание этого процесса до его полного завершения не входило в наши задачи.

В процессе исследования отмечалось появление в составе регенерата помимо участков соединительной ткани, подвергающейся в процессе созревания редукции и замещению новообразованными костными структурами, хрящевой и хрящеподобной ткани. На наш взгляд, описанный процесс можно интерпретировать, как проявление определенных локальных гистогенетических тенденций.

В группе 2, где костные дефекты закрывались Гапколом, содержащим препарат гиалуроновой кислоты, во все сроки наблюдений отмечались интенсивные воспалительно-продуктивные реакции. Процессы регенерации по сравнению с группой сравнения заметно тормозились. Вплоть до 90 суток опыта в области травмы сохранялись постепенно уменьшающиеся по площади дефекты костной ткани, заполненные клеточно-волокнистой соединительной тканью с диффузными и очаговыми иногда плотными (особенно в ранние сроки) лимфомакрофагальными инфильтратами в основе.

Одно из значимых отличий в характеристиках гистологической картины, наблюдаемых в этой группе опытов от группы сравнения, состояло в увеличении интенсивности хондропоэза в регенерате.

При закрытии костных дефектов Гапколом с препаратом хондроитинсульфата, как и в предыдущих группах экспериментов, наблюдалось образование поначалу соединительно-тканного регенерата с последующей его оссификацией, и последующим формированием костных структур, замещающих соединительную ткань. Для наблюдений этой группы опытов было характерным:

• появление очагов мукоидизации в соединительно-тканной строме;

• образование полей хондроидной и хрящевой ткани;

• осуществление репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза (частью по энхондральному, частью по парахондральному типам).

Указанные явления отмечались преимущественно в сроки 15-60 суток. В картинах, наблюдаемых к 90 суткам, интенсивность хондропоэза отступала на

задний план, начинали превалировать явления вторичной перестройки уже сформированной костной ткани.

При закрытии костных дефектов композицией Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата наблюдалось ускорение темпов образования костного и костно-хрящевого регенерата, по сравнению тем, что имело место в группах 2 и 3.

Интерпретация этих результатов становится очевидной, если учитывать ту физиологическую роль, которую играют гликозаминогликаны в формировании костных и хрящевых структур и тесной гистогенетической связи этих тканевых субстратов.

Таким образом, применение одной гиалуроновой кислоты в составе Гапкола приводит к замедлению репаративного остеогенеза, использование же только хондроитинсульфата способствует регенерации костной ткани, но при этом преобладают энхондральный и частично парахондральный типы остеогенеза. В результате этого формирующаяся на начальных этапах регенерации хрящевая ткань замещается полноценной костной тканью. Оптимальной оказалась композиция Гапкола, содержащая гиалуроновую кислоту вместе с хондроитинсульфатом. При ее использовании эффективность заполнения костного дефекта выше, чем при применении одного Гапкола. Однако, и здесь доля формирующейся хрящевой ткани в зоне дефекта как этапа ускоренного остеогенеза выше, чем при применении Гапкола без компонентов экстрацеллюлярного матрикса. Объяснение этому феномену можно найти изучив данные литературы по биохимии репаративного остеогенеза. Согласно этим данным в ходе заживления костной ткани после ее повреждения важную роль играет синтез сульфатированных и несульфатированных гликозаминогликанов, особенно в хрящевую стадию регенерации.

Обсуждая полученные данные, следует объяснить несоответствие результатов исследования полученных с применением декстеровских культур костного мозга и на модели регенерации кости у животного. Такое несоответствие является кажущимся и обусловлено конкретными задачами, которые ставятся при выборе модели исследования. Результаты, полученные на

модели декстеровской культуры костного мозга, со всей очевидностью показали высокую биосовместимость «чистого» Гапкола и Гапкола модифицированного введением компонентов экстрацеллюлярного матрикса. Причем эти компоненты примерно в равной степени повышают эффективность формирования на остеопластических материалах кроветворных и стромальных клеток -предшественников костного мозга. Как указывалось выше, и кроветворные и стромальные клетки, образующиеся из костномозгового микроокружения, продуцируют факторы, которые способствуют развитию клеток остеобластического ряда, что является важнейшим условием для образования костной ткани, особенно в период ее репаративной регенерации.

Таким образом, с помощью длительных декстеровских культур костного мозга доказана сама возможность создания микроокружения для клеток с более высоким остеогенным потенциалом. Однако экспериментальные исследования с очевидностью показали, что для реализации этого потенциала недостаточно одного костномозгового окружения. На уровне целостного организма в регуляции репаративных процессов действуют многочисленные нейрогуморальные механизмы, которые отсутствуют в экспериментах in vitro. В наших конкретных условиях оптимальная реализация остеогенного потенциала клеток, участвующих в репаративном процессе, осуществляется при использовании остеопластического материала, содержащего коллаген, гидроксиапатит и с добавлением обоих компонентов экстрацеллюлярного матрикса - гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата. Приведенные данные позволяют рекомендовать для дальнейших клинических испытаний Гапкол, модифицированный введением в его состав обоих веществ, исследованных как в лабораторных, так и в экспериментальных условиях.

выводы

1. Установлено, что в длительных культурах костного мозга декстеровского типа на остеопластических материалах: обычный Гапкол и Гапкол с введением в его состав составляющих экстрацеллюлярного матрикса -гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата - происходило развитие стромальных и кроветворных клеток, идут процессы формирования кроветворного микроокружения, обеспечивающего нормальное кроветворение. С увеличением времени культивирования на материалах наблюдалось постепенное возрастание содержания стромальных и значительное увеличение содержания кроветворных клеток.

2. С помощью метода длительного культивирования костного мозга показано, что добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное применение оказывало примерно одинаковый эффект. Он заключался в увеличении числа стромальных и, особенно, кроветворных клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%, по сравнению г аналогичными показателями при использовании обычного Гапкола.

3. Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризовались интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур, сопровождались активным течением пролиферативных процессов на ранних стадиях наблюдений. В дальнейшем происходило заполнение дефекта костным регенератом с последующей вторичной перестройкой и созреванием новообразованной ткани.

4. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим только гиалуроновую кислоту, во все сроки наблюдений отмечались воспалительно-продуктивные реакции с лимфомакрофагальными инфильтратами и заметное торможение процессов регенерации по сравнению с группой сравнения (применение обычного Гапкола).

Особенно интенсифицировалось образование хрящевой ткани в регенерате.

5. При закрытии костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом наблюдалось вначале образование соединительнотканного регенерата с последующей его оссификацией и формированием костных структур. Характерно осуществление репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу. К 90 суткам регенерации интенсивность хондропоэза снижалась и превалировали явления вторичной перестройки уже сформированной костной ткани.

6. Применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата приводило к ускорению темпов образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата, по сравнению тем, что имело место при использовании одного из компонентов экстрацеллюлярного матрикса соединительной ткани.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется при проведении доклинической апробации остеопластических материалов использование комплекса методов, включающих оценку их биосовместимости, а также остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств. Объективным методом определения биосовместимости материалов является применение длительных культур костного мозга декстеровского типа, которые также позволяют оценить условия создания микроокружения для остеогенных клеток, участвующих в регенерации костной ткани.

2. Наиболее эффективная реализация остеогенного потенциала клеток, участвующих в репаративном процессе челюсти, происходит при использовании остеопластического материала Гапкол, содержащего коллаген, гидроксиапатит и с добавлением гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата. Это позволяет

рекомендовать для клинических испытаний Гапкол, модифицированный введением в его состав компонентов экстрацеллюлярного матрикса соединительной ткани.

Список опубликованных работ

1. Каткова (Мальгинова) И.С. Применение культуры костного мозга декстеровского типа для оценки свойств резорбируемых остеопластических материалов. Материалы Третьего Российского конгресса по патофизиологии с международным участием. Дизрегуляционная патология органов и систем. Москва, 2004, С.

2. Каткова (Мальгинова) И.С. Свойства резорбируемых биомембран типа Гапкол, содержащих хондроитинсульфат, на модели культуры костного мозга декстеровского типа Материалы Третьего Российского конгресса по патофизиологии с международным участием. Дизрегуляционная патология органов и систем. Москва, 2004, С 226

3. Каткова (Мальгинова) И.С. Свойства остеопластического материала Гапкол с гиалуроновой кислотой на модели длительных культур костного мозга.// Материалы всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии», посвященной 120-летию рождения А.И. Евдокимова, М., 2003, с 57.

4. Воложин А.И., Барер Г.М., Мальгинова И.С., Принципы доклинического анализа биосовместимости остеопластических материалов. Российский стоматологический журнал, 2005, №3, с 17-21.

I

I

*

я

1

г

#

I

I

i

(

РНБ Русский фонд

2005-4 46746

Заказ №342. Объем 1 пл. Тираж 100 экз. ! Г * ?

Отпечатано в ООО «Петроруш». ^ * 1 »

Г. Москва, ул. Палнха-2а, тел. 250-92-06 \ Л * Л ТЛ

www.potUtor.ru -. ? * ^ 10 I

0 7

Актуальность проблемы

Разработка остеопластических материалов была и остается актуальной проблемой современной медицины и, в том числе, стоматологии. Число работ, посвященных изучению свойств известных и новых материалов, способных заполнить костные дефекты и инициировать построение костной ткани, непрерывно растет. Основной тенденцией в развитии этого важного направления в настоящее время является замена материалов биогенного происхождения на искусственные. К этому имеется много предпосылок, основными из них являются: иммуногенность, высокая вероятность переноса трансмиссионных заболеваний, трудности хранения и стерилизации материалов, взятых у биологических объектов и др. Усилиями отечественных и зарубежных ученых и технологов разработана серия синтетических материалов, используемых в остеопластике. Эти материалы лишены токсических свойств, не вызывают сенсибилизации организма, резорбируются с замещением полноценной костной тканью, легко стерилизуются и хорошо хранятся, они удобны для применении в клинике (Леонтьев В.К., Воложин

A.И., Курдюмов С.Г., 1995). Отечественными фирмами: Интермедапатит, 0стим-100, ЗАО «Полистом» и др. разработана серия синтетических остеопластических материалов, которые широко используются в клинической стоматологической практике (А.И. Воложин и др., 1998— 2002; А.И. Воложин и др., 2004; С.Г. Курдюмов и др., 2000; А.Ю. Дробышев, 2001). Основным составляющим этих материалов является синтетический или (реже) природный минеральный компонент (гидроксиапатит и другие фосфорно-кальциевые соединения) (Леонтьев

B.К., 1996; Воложин А.И., Курдюмов С.Г., Истранов Л.П., Орловский В.П., 1998) и коллаген животного происхождения, а также искусственные полимеры: полиэтилен, полиамид и др. (Воложин А.И., Агапов B.C. и др.,

2000) В стоматологической практике и, в частности, в пародонтологии широкое применение нашли остеопластические материалы, выполненные на основе синтетического гидроксиапатита, трикальцийфосфата и коллагена, выделенного из кожи животных (Орловский В.П., Баринов С.М., Курдюмов С.Г. 2000; Янушевич О.О., 2001). Однако клиническая практика показывает, что в стоматологии и, особенно в пародонтологии часто возникает необходимость в применении более эффективных материалов, обладающих повышенными остеопластическими свойствами. Это в первую очередь обусловлено низкой регенераторной способностью альвеолярной кости, особенностью ее анатомического расположения, легкой подверженностью инфицированию со стороны полости рта. Применение современной мембранной техники, бактерицидных препаратов и других средств не всегда позволяет в достаточной мере обеспечить оптимальные условия для восстановления тканей при прогрессирующих воспалительно-дистрофических процессах в пародонте (Г.М. Барер, Т.И. Лемецкая, 1996). Поэтому улучшение остеопластических свойств материалов, является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии. С этой целью используются различные методы и технологии. Наиболее эффективным, является, по-видимому, введение в состав остеопластических материалов веществ, способствующих репаративному остеогенезу, которые разрешены к применению в медицинской практике.

Анализ данных литературы показывает, что в механизмах репаративного остеогенеза важная роль принадлежит таким важным веществам экстрацеллюлярного матрикса как сульфатированные и несульфатированные гликозаминогликаны. Из них в медицинской практике применяются хондроитинсульфат и гиалуроновая кислота. Возможно, что введение этих веществ в состав остеопластических материалов, улучшит их свойства, повысит эффективность лечения пародонтологических больных, и найдет более широкое применение в стоматологии. Для обоснования целесообразности и эффективности практического применения остеопластических материалов содержащих хондроитинсульфат и гиалуроновую кислоту, необходимо проведение доклинического исследования, что и послужило основанием для проведения данной работы.

Цель работы: Улучшение регенераторных свойств остеопластического материала Гапкол путем введения в его состав хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты.

Задачи исследования

1. Использовать длительные культуры костного мозга декстеровского типа для определения биосовместимости и процессов формирования кроветворного микроокружения при использовании остеопластических материалов Гапкол и Гапкол содержащих препараты: гиалуроновую кислоту и хондроитинсульфат.

2. Определить количество и соотношение стромальных и кроветворных клеток на остеопластических материалах Гапкол, в зависимости от их состава: содержащих гиалуроновую кислоту и хондроитинсульфат, в динамике 4-недельного культивирования с декстеровской культурой костного мозга.

3. Оценить характер течения репаративных процессов в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти при закрытии их обычным Гапколом

4. Определить особенности регенерации костной ткани челюсти после закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим гиалуроновую кислоту, в динамике после травмы.

5. Исследовать динамику регенерации костной ткани челюсти при закрытии костных дефектов Гапколом, содержащем хондроитинсульфат.

6. Применить композицию Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата для ускорения темпов образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата после травмы челюсти в эксперименте.

Научная новизна

Впервые показано, что на остеопластических материалах Гапкол происходит развитие стромальных и кроветворных клеток, и идут процессы формирования кроветворного микроокружения, обеспечивающего нормальное кроветворение. С увеличением времени культивирования на материалах наблюдается постепенное возрастание содержания стромальных и значительное увеличение содержания кроветворных клеток. Добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное введение приводит к увеличению числа стромальных и, особенно, кроветворных клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%, по сравнению с показателями при использовании обычного Гапкола.

Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризуются интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим только гиалуроновую кислоту, развиваются воспалительно-продуктивные реакции с лимфомакрофагальными инфильтратами, торможение процессов регенерации и интенсификация образования хрящевой ткани в регенерате. Закрытие костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом приводит вначале к образованию соединительнотканного регенерата с последующей его оссификацией и формированием костных структур. Для этой композиции характерно осуществление репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу. К 90 суткам регенерации превалируют явления вторичной перестройки уже сформированной костной ткани.

Новыми являются данные о том, что применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата существенно ускоряет темпы образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата.

Практическое значение

Практическое значение имеют данные о том, что для оценки свойств остеопластических материалов следует использовать комплекс методов, включающих оценку их биосовместимости, а также остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств. Объективным способом определения биосовместимости материалов является применение длительных культур костного мозга декстеровского типа, которые также позволяют оценить условия создания микроокружения для остеогенных клеток, участвующих в регенерации костной ткани.

В результате доклинического испытания остеопластических материалов показано, что наиболее эффективная реализация остеогенного потенциала клеток, участвующих в репаративном процессе челюсти, происходит при использовании материала Гапкол, содержащего коллаген, гидроксиапатит с добавлением гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата.

Положения, выносимые на защиту

1. На остеопластических материалах Гапкол происходят процессы формирования нормального кроветворного микроокружения и постепенное увеличение содержания стромальных и кроветворных клеток. Добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное применение приводит к увеличению числа клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%.

2. Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризуются интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом с гиалуроновой кислотой, развиваются воспалительно-продуктивные реакции и интенсификация образования хрящевой ткани в регенерате.

3. Закрытие костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом приводит к осуществлению репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу.

4. Применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата существенно ускоряет темпы образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата.

5. Для доклинической оценки свойств остеопластических материалов следует использовать комплекс методов in vivo и in vitro, включающих оценку биосовместимости, а также их остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств.

Внедрение результатов работы

Разработанные методы оценки свойств остеопластических материалов внедрены на кафедре госпитальной терапевтической стоматологии, а также в учебном процессе и научной работе кафедры патологического физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ МЗ РФ.

Апробация работы Основные результаты работы доложены на:

- 1 Российском Конгрессе по патофизиологии с международным участием, октябрь, 2004 г.;

- на совместном заседании кафедр госпитальной терапевтической стоматологии и патологической физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ МЗ РФ.

Материалы диссертации опубликованы в четырех печатных работах:

1. Каткова И.С. Применение культуры костного мозга декстеровского типа для оценки свойств резорбируемых остеопластических материалов. Материалы Третьего Российского конгресса по патофизиологии с международным участием. Дизрегуляционная патология органов и систем. Москва, 2004, С.

2. Каткова И.С. Свойства резорбируемых биомембран типа Гапкол, содержащих хондроитинсульфат, на модели культуры костного мозга декстеровского типа Материалы Третьего Российского конгресса по патофизиологии с международным участием. Дизрегуляционная патология органов и систем. Москва, 2004, С 226

3. Каткова И.С. Свойства остеопластического материала Гапкол с гиалуроновой кислотой на модели длительных культур костного мозга.// Материалы всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии», посвященной 120-летию рождения А.И. Евдокимова, М., 2003, с 57.

4. Воложин А.И., Барер Г.М., Мальгинова И.С., Принципы доклинического анализа биосовместимости остеопластических материалов. Российский стоматологический журнал, 2005, №3, с 17-21.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Материал изложен на 123 страницах, содержит 3 таблицы, 54 рисунка. Библиографический указатель включает 174 названий, из них 89 отечественных и 85 зарубежных источников.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в длительных культурах костного мозга декстеровского типа на остеопластических материалах: обычный Гапкол и Гапкол с введением в его состав составляющих экстрацеллюлярного матрикса - гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата - происходило развитие стромальных и кроветворных клеток, идут процессы формирования кроветворного микроокружения, обеспечивающего нормальное кроветворение. С увеличением времени культивирования на материалах наблюдалось постепенное возрастание содержания стромальных и значительное увеличение содержания кроветворных клеток.

2. С помощью метода длительного культивирования костного мозга показано, что добавление к Гапколу гиалуроновой кислоты или хондроитинсульфата, а также их совместное применение оказывало примерно одинаковый эффект. Он заключался в увеличении числа стромальных и, особенно, кроветворных клеток в динамике 4-недельного культивирования, в среднем на 20-25%, по сравнению с аналогичными показателями при использовании обычного Гапкола.

3. Репаративные процессы в экспериментально воспроизведенных костных дефектах нижней челюсти в эксперименте при закрытии их обычным Гапколом характеризовались интенсивным новообразованием остеогенной соединительной ткани и костных структур, сопровождались активным течением пролиферативных процессов на ранних стадиях наблюдений. В дальнейшем происходило заполнение дефекта костным регенератом с последующей вторичной перестройкой и созреванием новообразованной ткани.

4. В результате закрытия костного дефекта челюсти Гапколом, содержащим только гиалуроновую кислоту, во все сроки наблюдений отмечались воспалительно-продуктивные реакции с лимфомакрофагальными инфильтратами и заметное торможение процессов регенерации по сравнению с группой сравнения (применение обычного Гапкола). Особенно интенсифицировалось образование хрящевой ткани в регенерате.

5. При закрытии костных дефектов челюсти Гапколом с хондроитинсульфатом наблюдалось вначале образование соединительно-тканного регенерата с последующей его оссификацией и формированием костных структур. Характерно осуществление репараторного остеогенеза через фазу хондропоэза по энхондральному и перихондральному типу. К 90 суткам регенерации интенсивность хондропоэза снижалась и превалировали явления вторичной перестройки уже сформированной костной ткани.

6. Применение композиции Гапкола с комплексом препаратов гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата приводило к ускорению темпов образования полноценного костного и костно-хрящевого регенерата, по сравнению тем, что имело место при использовании одного из компонентов экстрацеллюлярного матрикса соединительной ткани.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется при проведении доклинической апробации остеопластических материалов использование комплекса методов, включающих оценку их биосовместимости, а также остеоиндуктивных и остеоинтегративных свойств. Объективным методом определения биосовместимости материалов является применение длительных культур костного мозга декстеровского типа, которые также позволяют оценить условия создания микроокружения для остеогенных клеток, участвующих в регенерации костной ткани.

2. Наиболее эффективная реализация остеогенного потенциала клеток, участвующих в репаративном процессе челюсти, происходит при использовании остеопластического материала Гапкол, содержащего коллаген, гидроксиапатит и с добавлением гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата. Это позволяет рекомендовать для клинических испытаний Гапкол, модифицированный введением в его состав компонентов экстрацеллюлярного матрикса соединительной ткани.

105