YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
57
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ
ТКАНИ
Маннонов Анвар Абдувакил угли
Самаркандский Государственный Медицинский Университет
https://doi.org/10.5281/zenodo.13968631
Введение
Частота осложнений, развивающихся после использования имплантируемых
материалов, сопряжена с образованием ложных суставов, деформацией костей из-за
нарушения принципа иммобилизации [1, 2].
Основная цель использования костно¬пластических материалов в нейрохирургии
и травматологии, ортопедии и нейрохирургии - это оптимизация репаративного
остеогенеза. Эффективность использования трансплантата зависит от его
остеогенных, остеокондуктивных и остеоиндуктивных свойств. Остеоген¬ные
свойства — это способность транспланта¬та к образованию новой костной ткани за
счет собственных клеток [3, 4]. Такими клетками являются мезенхимальные
стволовые клетки, клетки предшественников остеобластов, адипоциты, которые под
влиянием факторов диффе- ренцировки трансформируются в остеобласты.
Остеоиндуктивные свойства трансплантата определяются наличием факторов,
стимули¬рующих
миграцию
клеток-предшественников
остеобластов
и
их
дифференцировку [5, 6]. К таким стимуляторам относятся факторы роста костной
ткани (BMP 2, 4, 6, 7, 9), фибробластов, тромбоцитарный фактор роста.
Остеокондуктивные свойства определяет пространственная структура трансплантата,
которая представляет собой матрицу для роста сосудов, миграции форменных
элементов крови [7, 8, 9].
Методы костной пластики широко исполь¬зуются для создания спондилодеза.
Для созда¬ния спондилодеза во время операций исполь¬зуют костные ауто- или
аллотрансплантаты, различные по строению, способам заготовки и хранения. Об
абсолютной неподвижности по¬звонков можно говорить только в случае
воз¬никновения между ними костного сращения - спондилодеза.
Золотым стандартом хирургии позвоноч¬ника при формировании спондилодеза
являет¬ся использование аутотрансплантата из губча¬той кости. Вероятность
спондилодеза при его применении составляет до 90 %. Такой транс¬плантат обладает
свойствами остеогенности, остеоиндукции, остеокондукции, имеет боль¬шое
соотношение площади к объему (за счет пористой структуры), содержит
мезенхималь¬ные стволовые клетки, имеет хорошие диффу¬зионные свойства и
достаточно быстро про¬растает кровеносными сосудами. Для получе¬ния такого
трансплантата чаще всего выпол¬няют забор фрагмента костной ткани из гребня
подвздошной кости пациента. Недостатками использования губчатого трансплантата
из до¬норского места являются дополнительное вре¬мя операции, кровопотеря при
его формирова¬нии. Возможны осложнения при заборе транс¬плантата в виде
инфекционного процесса, по¬вреждения кожного нерва бедра, перелома подвздошной
кости, кровотечения, перфора¬ции париетальной брюшины, образования грыжи,
формирования серомы, косметического дефекта, болей в раннем и позднем
послеопе¬рационном периоде [3].
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
58
В настоящее время в современной рекон¬структивной хирургии костей и
суставов кост¬ная пластика не потеряла своей целесообраз¬ности. Она показана при
оперативном лечении несросшихся переломов, ложных суставов и дефектов костей
различного генеза, при прове¬дении переднего и заднего спондилодеза. В настоящее
время основные научные исследования в костной пластике направлены на раз¬витие
методов приготовления, консервации костных трансплантатов, что позволит
произ¬водить регенеративный остеогенез по опти¬мальному остеобластическому
типу.
Цель исследования
Изучить морфологические и морфометри¬ческие особенности регенерации
костной тка¬ни при замещении дефекта костной ткани.
Материал и методы
Были использованы самцы крыс линии Wistar массой 180-200 г, возраст — 6-7
меся-цев. Все манипуляции с животными проводи¬лись под воздействием воздушно-
изофлюрано- вого наркоза. Дефект костной ткани моделиро¬вался следующим
образом: с помощью фрезы диаметром 1,2 мм рассверливался кортикаль¬ный слой.
Первый дефект выполнялся по цен¬тру средней трети левой большеберцовой ко¬сти,
полученная костная масса утилизирова¬лась. Второй дефект выполнялся по центру
проксимальной трети большеберцовой кости (в метаэпифизе). Полученную костную
массу
с
фрагментами
кровяного
сгустка,
осколками
кости
(нативная
трансплантационная ауто¬смесь) трансплантировали с помощью шпателя в дефект
кости в средней трети диафиза боль-шеберцовой кости (опытная группа). Живот¬ным
контрольной группы формировали анало¬гичный дефект средней трети правой
больше¬берцовой кости без заполнения дефекта кост¬ной тканью. Животных
выводили из экспери¬мента на 3-и, 7-е, 14-е и 30-е сутки экспери¬мента (по 6
животных на каждый срок наблю¬дения, всего 24 животных). Гистологические срезы
толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Опре-делялись площади
некрозов, грануляционной ткани, костных трабекул (мм2).
Статистическая обработка данных прово¬дилась с использованием пакета
статистиче-ских программ «Statistica», 12.0. Оценку нор¬мальности распределения
числовых данных проводили с использованием критерия Shapiro- Wilktest. Цифровые
данные были представле¬ны в виде среднего значения (М) и стандартной ошибки (SE).
Сравнительный анализ проводился с использованием теста Mann-Whitney [10].
Результаты и обсуждение
Трансплантационная костная аутосмесь гистологически представляла собой
элементы красного костного мозга с клетками гемопоэза, очаговые скопления
фибрина и обломки кост¬ных балок с небольшим количеством остеоб¬ластов на своей
поверхности.
На 3-и сутки в контрольной группе жи¬вотных дефект костной ткани был
заполнен примерно на 50 %, определялись кровоизлия¬ния и крупные очаги
фибриноидного некроза, отдельные разрушенные костные балки. У жи¬вотных
опытной группы область дефекта была полностью заполнена. Определялись очаги
фибриноидного некроза, кровоизлияния, кост¬ные осколки с наличием на
поверхности кле¬ток типа остеобластов и остеокластов, отдель¬ные зоны
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
59
формирования грануляционной тка¬ни. Отмечено формирование многочисленных
не¬зрелых костных балок, не имеющих упорядо¬ченного расположения. Между
костными бал¬ками находилась грануляционная ткань. У жи¬вотных в опытной
группе зоны некроза отсут¬ствовали. Формировались зрелые костные бал¬ки с хорошо
видными осиновыми волокна¬ми. Кроме грануляционной ткани между кост¬ными
балками формировались очаги костно¬мозгового кроветворения. Среди бластных
клеток, расположенных по перифе¬рии костных балок, преобладали неактивные
формы.
На 30-е сутки у животных контрольной группы в области дефекта
прослеживалась неза¬полненная тканью полость. Чуть более половины площади
занимали костные балки. Между ними располагалась в примерно равных
взаимоотно¬шениях грануляционная и кроветворная ткань. В опытной группе
животных в костных балках формировались упорядоченные костные балки, которые
были хорошо минерализованы. В кост-номозговых ячейках определялся красный
кост¬ный мозг и небольшие очаги зрелой грануляци¬онной ткани.
Таблица 1 — Морфометрические показатели регенерации костной ткани в
динамике эксперимента
Также было проведено морфометрическое исследование различных структур
костной ткани в области дефекта. Результаты морфо¬метрического исследования
особенностей ре генерации костной ткани в месте ее аутотранс плантации
представлены в таблице 1.
Как видно из данных таблицы, у животных контрольной группы на 3-и сутки
эксперимен¬та грануляционная ткань отсутствовала, затем наблюдался ее рост к 30-м
суткам. В опытной группе определялся рост площади, занятой грануляционной
тканью, с 3-х по 7-е сутки эксперимента, в дальнейшем наблюдалось уменьшение ее
площади к 30-м суткам, что было связано с ее трансформацией в костные трабекулы и
формированием очагов костно¬мозгового кроветворения. Сравнительный ана¬лиз
показал, что площадь грануляционной тка¬ни у животных опытной группы
статистически значимо превышала аналогичные показатели в контроле на 7-е и 14-е
сутки исследования (р < 0,001), на 30-е сутки была статистически зна¬чимо меньше (р
< 0,001). Указанные измене¬ния отражают процессы более быстрого созре¬вания
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
60
грануляционной ткани и трансформации ее в костную ткань у животных после
транс¬плантации костной аутосмеси.
Общебиологической реакцией на форми¬рование дефекта костной ткани
является фор-мирование некроза и кровоизлияний. На 3-и сут¬ки эксперимента
площадь некроза была боль¬ше у животных опытной группы, однако раз¬личия были
статистически незначимы (р = 0,076). На 7-е сутки площадь некроза в кон¬троле
значительно превышала показатели опытной группы (р < 0,001). Следует отметить,
что к 14-м суткам эксперимента некрозы у жи¬вотных опытной группы отсутствовали,
в то время как в контроле сохранялись очаги некрозов (0,541 ± 0,014 мм2).
Начиная с 7-х суток эксперимента, в месте дефекта костной ткани начинала
формировать¬ся незрелая костная ткань. При этом ее пло¬щадь у животных опытной
группы была стати¬стически значимо больше на 7-е, 14-е и 30-е сут¬ки в сравнении с
контролем во все сроки наблюдения (р < 0,001).
Заключение
Проведенное исследование показало, что особенности регенерации дефекта кости
после трансплантации нативной костной аутосмеси заключаются в значительно более
раннем по¬явлении костных балок, структур красного костного мозга и более зрелой
структурной ор¬ганизацией костной ткани. По результатам морфометрического
исследования показана более высокая скорость формирования костной ткани в
дефектах кости у экспериментальных животных после аутотрансплантации костной
смеси. Полученные экспериментальные дан¬ные использования новой разновидности
кост¬ной аутопластики могут быть теоретическим обоснованием для разработки
методов лечения костных дефектов любого происхождения
References:
1.
Мазуренко АН, Космачёва СМ. Биологические основы спондилодеза поясничного
отдела позвоночника и материалы для его осуществления.
Мед Новости.
2012;7:20-26.
2.
Воронович ИР, Пашкевич ЛА, Голутвина НО, Воронович АИ. Диагностика и
технологии сохранных операций при опухолях и опухолеподобных заболеваниях
коленного сустава. Минск, Беларусь: ГУРНМБ; 2007. 207 с.
3.
Кирилова ИА. Костная ткань как основа остеопластических материалов для
восстановления кости.
Хирургия Позвоночника.
2011;1:68-74.
4.
Sheyn D, Pelled G, Zilberman Y, Talasazan F, Frank JM, Gazit G, Gazit C. Nonvirally
engineered porcine adipose tissue- derived stem cells: use in posterior spinal fusion.
StemCells.
2008;26:1056-64.
5.
Brantigan JW. Pseudarthrosis rate after allograft posterior lumbar interdiv fusion with
pedicle screw and plate fixation.
Spine.
1994;19:1271-79.
6.
Wigfield CC, Nelson RJ. Nonautologousinter div fusion materials in cervical spine
surgery: how strong is the evidence to justify their use?
Spine.
2001;26:687-94.
doi:10.1097/00007632- 200103150-00027.
7.
Roberts TT, Rosenbaum AJ. Bone grafts, bone substitutes and orthobiologics: the bridge
between basic science and clinical advancements in fracture healing.
Organogenesis.
2012;8:114-24.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
61
8.
Jorgenson SS, Lowe TG, France J, Sabin J. A prospective analysis of autograft versus
allograft in posterolateral lumbar fusion in the same patient. A minimum of 1-year follow-up
in 144 patients.
Spine.
1994;19:2048-53.
9.
Frohlich M, Grayson WL, Wan LQ, Marolt D, Drobnic M, Vunjak-Novakovic G. Tissue
engineered bone grafts: biological requirements, tissue culture and clinical relevance.
Curr
Stem Cell Res Ther
2008;3:254-64.
10.
Реброва ОЮ. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета
прикладных программ STATISTICA. Москва, РФ: Медиа Сфера; 2000. 312 с.
11.
Erkinovna, D. A., ZAKIROVICH, Y. M., ROZIQOVNA, R. M., & XOLBOEVICH, B. F. (2023).
КЛАССИФИКАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАВМ ОРГАНА ЗРЕНИЯ. JOURNAL OF BIOMEDICINE
AND PRACTICE, 8(1).
12.
Индиаминов С. И., Давранова А. Э., Расулова М. Р. ЗНАЧЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИЙ
МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАВМ ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СУДЕБНО-
МЕДИЦИНСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ //Вестник современной клинической медицины. – 2022.
– Т. 15. – №. 6. – С. 34.
13.
Индиаминов С. И., Давранова А. Э. Некоторые аспекты дефектов оказания
хирургической помощи //Здобутки клінічної i експериментальної медицини. – 2017. –
№. 3. – С. 65-68
