Онлайн перекладач http://translate.meta.ua
поміняти
Російською

Министерство охраны здоровья Украины

Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака

АМН Украины

На правах рукописи

БРАШКИН АРКАДИЙ ПЕТРОВИЧ

УДК 616.716.8-018-002.3-036.17 615.361]-091-092

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТИ ПРИ ЕЁ ГНОЙНОЙ ДЕСТРУКЦИИ

14.03.04– патологическая физиология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата

медицинских наук

Научный руководитель:

Попандопуло Андрей Геннадиевич,

доктор медицинских наук, профессор

Донецк – 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ..… …… ....... ………………4

ВВЕДЕНИЕ …………………………………… …………………………....6

РАЗДЕЛ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………....12

1.1. Патологическая физиология деструктивных процессов в костной ткани челюстной кости …………………………………………………………..12

1.2. Современное представление о регенерации альвеолярной костной ткани …………………………………………… …..14

1.3. Клеточные источники остеорепарации …… ……………………15

1.4. Регуляция остеорепарации на разных стадиях восстановления костного дефекта 19

1.5. Современное представление о тканевой инженерии 22

РАЗДЕЛ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ … ..35

2.1. Методология исследований ……………………………… ….….35

2.2. Методология создания экспериментальной модели гнойно-деструктивного процесса у лабораторных животных …… … …...36

2.3. Получение культур фетальных крысиных фибробластов и мезенхимальных стволовых клеток костного мозга .

2.4. Морфологические методы исследования 55

2.5. Методы статистической обработки полученых данных 61

РАЗДЕЛ 3. ВЫБОР ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В КАЧЕСТВЕ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КЛЕТОЧНОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ (IN VITRO) …………………………………………………………………………63

3.1. Скрининг остеотропных материалов, как носителей культуры клеток 63

3.2. Транспортные свойства остеотропных материалов 68

РАЗДЕЛ 4. ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОСТНОЙ РЕПАРАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАНЕ (IN VIVO)…… ………… …..72

4.1. Морфологические особенности костной репарации в зоне инфицированной костной раны при использовании остеопластических материалов и клеточной трансплантации. .72

4.2. Морфометрическая характеристика регенерации экспериментальной костной раны, оптимизированной биоинженерным скафолдом …… …...86

РАЗДЕЛ 5. ВЛИЯНИЕ КОНДИЦИОНИРОВАННЫХ КУЛЬТУРАЛЬНЫХ СУПЕРНАТАНТОВ НА ТЕЧЕНИЕ ОСТЕОРЕПАРАЦИИ В МОДЕЛИ ИНФИЦИРОВАННОЙ КОСТНОЙ ДЕСТРУКЦИИ……………………………………………….…………….102

5.1 Патоморфологические характеристики течения репаративного процесса очага костной деструкции при использовании остеотропных материалов, модифицированных культуральным супернатантом 102

5.2 Морфометрия течения репаративного процесса очага костной деструкции при использовании остеотропных материалов, модифицированных культуральным супернатантом 106

РАЗДЕЛ 6. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОСТ-НОЙ РАНЫ ПРИ КЛЕТОЧНОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ И ИСПОЛЬ-ЗОВАНИИ ОСТЕОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАН-НЫХ КУЛЬТУРАЛЬНЫМ СУПЕРНАТАНТОМ 114

АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВА-НИЯ 118

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………133

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………...136

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

Hypro-S — Hyprosorb-S;

ГП — генерализованный пародонтит;

КК – культура клеток;

Кол-Л — Коллапан-Л;

ККС — кондиционированная культуральная среда;

МГЦР — микрогематоциркуляторное русло;

МСК – мезенхимальные стволовые клетки;

ОП — остеопластический материал;

ПМЯЛ — полиморфноядерные лейкоциты;

СТиКГТ — соединительнотканная и костная грануляционная ткань;

ФФ — фетальные фибробласты;

ХТ — хроническое течение.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Воспалительно-деструктивные процессы челюстной кости, которые составляют от __________до _______процентов [ , , , ], выдвигают проблему их лечения в ряд основних.

Среди гнойно-воспалительных процессов челюстей следует выделить остеомиелит и пародонтит как наиболее расспространённые заболевания воспалительного генеза в челюстно-лицевой области, приводящие к потери кости [1-4 ????]. В основе течения этих заболеваний лежит соотношение процессов резорбции и формирования костной ткани челюстей, которые протекают в условиях гнойного воспаления [5-7].

Хронический характер течения воспаления, периодические обострения в кости и тканях пародонта лишают ткани, вовлечённые в воспалительный процесс, адекватной регенерации, что становится причиной развития рецедивов в ____% случаев [1-4, В 6,8].

Воспалительные процессы костной ткани, развивающиеся на фоне бактериальной инфекции, сопровождаются повышенным уровнем выработки биологически активных веществ, медиаторов воспаления, что существенно ухудшает условия регенерации. В ответ на присутствие патогенных факторов (инфекции, нарушения кровоснабжения, местных метаболических процессов) развивается дисбаланс нормального регенераторного процесса.

Взаимодействие различных звеньев механизма этого процесса осуществляется посредством цитокинов и факторов роста, которые регулируют развитие воспалительной реакции, включение и выключение различных фаз заживления [Д2 19,35].

Рядом авторов доказано негативное влияние инфекционного процесса на остеогенную активность тканей в зоне регенерации кости, что ведёт к замедлению процессов регенерации [Д2 39,46]. Наличие в очаге воспаления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов не только разрушает ткани, нарушает тканевой метаболизм, а и частично или полностью блокирует местные регуляторные факторы и как следствие к дисрегуляции процессов регенерации и ремодуляции [В].

Поиск путей решения задач, связанных с восстановлением анатомической и функциональной целостности челюстной кости, рассматривается в литературе как одна из актуальных проблем биологии и медицины [1,8]. Решение этих задач в первую очередь связано с оптимизацией условий регенерации костной ткани путём активизации остеогенных клеток-предшественников, их дифференциации и пролиферации [Ж].

За последние два десятилетия появилось много сообщений о развитии новых медицинских технологий, которые влияют на процессы регенерации, основанных на применении живых клеточных и тканевых культур в разных областях медицины [9-18]. Использование тканевых и клеточных культур наиболее оправданно в связи с их родством с процессами регенерации [19].

Существует ряд работ, в основном - экспериментальных, которые указывают на высокую эффективность использования композиций из культур тканей на остеопластических материалах в качестве носителя [11, 13, 20].

Українською

Міністерство охорони здоров'я України

Інститут невідкладної і відновної хірургії ім. В. До. Гусака

АМН України

На правах рукопису

БРАШКИН АРКАДІЙ ПЕТРОВИЧ

УДК 616.716.8-018-002.3-036.17 615.361]- 091-092

ПАТОГЕНЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ СПОСОБУ РЕГЕНЕРАЦІЇ КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ ЩЕЛЕПИ ПРИ ЇЇ ГНІЙНІЙ ДЕСТРУКЦІЇ

14.03.04- патологічна фізіологія

Дисертація

на здобуття вченого ступеня кандидата

медичних наук

Науковий керівник:

Попандопуло Андрій Геннадійович

доктор медичних наук, професор

Донецьк - 2010

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ .. . ...... .....4

ВВЕДЕННЯ ............. .............6

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ................12

1.1. Патологічна фізіологія деструктивних процесів в кістковій тканині щелепної кістки .......................12

1.2. Сучасне уявлення про регенерацію альвеолярної кісткової тканини ................ ..14

1.3. Клітинні джерела остеорепарации . .......15

1.4. Регуляція остеорепарации на різних стадіях відновлення кісткового дефекту 19

1.5. Сучасне уявлення про тканинну інженерію 22

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ . .35

2.1. Методологія досліджень ........... ...35

2.2. Методологія створення експериментальної моделі гнійно-деструктивного процесу у лабораторних тварин . . ...36

2.3. Отримання культур фетальных щурячих фібробластів і мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку .

2.4. Морфологічні методи дослідження 55

2.5. Методи статистичної обробки полученых даних 61

РОЗДІЛ 3. ВИБІР ОСТЕОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ В якості НОСІЯ ДЛЯ КЛІТИННОЇ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ (IN VITRO) ...........................63

3.1. Скринінг остеотропных матеріалів, як носіїв культури клітин 63

3.2. Транспортні властивості остеотропных матеріалів 68

РОЗДІЛ 4. ПАТОМОРФОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ КІСТКОВОЇ РЕПАРАЦІЇ В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІЙ РАНЕ (IN VIVO). ... ..72

4.1. Морфологічні особливості кісткової репарації в зоні інфікованої кісткової рани при використанні остеопластичних матеріалів і клітинної трансплантації. .72

4.2. Морфометрична характеристика регенерації експериментальної кісткової рани, оптимізованої біоінженерним скафолдом . ...86

РОЗДІЛ 5. ВПЛИВ КОНДИЦІОНОВАНИХ КУЛЬТУРАЛЬНИХ СУПЕРНАТАНТОВ НА ТЕЧІЮ ОСТЕОРЕПАРАЦИИ В МОДЕЛІ ІНФІКОВАНОЇ КІСТКОВОЇ ДЕСТРУКЦІЇ........................102

5.1 Патоморфологічні характеристики течії репаративного процесу вогнища кісткової деструкції при використанні остеотропных матеріалів, модифікованих культуральним супернатантом 102

5.2 Морфометрия течії репаративного процесу вогнища кісткової деструкції при використанні остеотропных матеріалів, модифікованих культуральним супернатантом 106

РОЗДІЛ 6. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МОРФОЛОГІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ РЕГЕНЕРАЦІЇ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ КОСТ-НОЙ РАНЫ ПРИ КЛІТИННІЙ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ І ИСПОЛЬ-ЗОВАНИИ ОСТЕОТРОПНЫХ МАТЕРІАЛІВ, МОДИФИЦИРОВАН-НЫХ КУЛЬТУРАЛЬНИМ СУПЕРНАТАНТОМ 114

АНАЛІЗ І ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ИССЛЕДОВА-НИЯ 118

ВИСНОВКИ.........................133

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ...............136

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

Hypro - S - Hyprosorb - S;

ГП - генерализованный пародонтит;

КК - культура клітин;

Кілок-л - Коллапан-л;

ККС - кондиціоноване культуральне середовище;

МГЦР - микрогематоциркуляторное русло;

МСК - мезенхімальні стовбурові клітини;

ОП - остеопластичний матеріал;

ПМЯЛ - поліморфноядерні лейкоцити;

СТиКГТ - з'єднувальнотканинна і кісткова грануляційна тканина;

ФФ - фетальные фібробласти;

ХТ - хронічний перебіг.

ВСТУП

Актуальність теми

Запально-деструктивні процеси щелепної кістки, які складають від __________до _______відсотків [,,, ], висувають проблему їх лікування в ряд основних.

Серед гнійно-запальних процесів щелеп слід виділити остеомієліт і пародонтит як найбільш расспространенные захворювання запального генезу в щелепно-лицьовій області, що призводять до втрати кістки [1-4 ????]. В основі перебігу цих захворювань лежить співвідношення процесів резорбції і формування кісткової тканини щелеп, які протікають в умовах гнійного запалення [5-7].

Хронічний характер течії запалення, періодичні загострення в кістці і тканинах пародонту позбавляють тканини, залучені в запальний процес, адекватній регенерації, що стає причиною розвитку рецедивов в ____% випадків [1-4, В 6,8].

Запальні процеси кісткової тканини, що розвиваються на тлі бактерійної інфекції, супроводжуються підвищеним рівнем вироблення біологічно активних речовин, медіаторів запалення, що істотно погіршує умови регенерації. У відповідь на присутність патогенних чинників (інфекції, порушення кровопостачання, місцевих метаболічних процесів) розвивається дисбаланс нормального регенераторного процесу.

Взаємодія різних ланок механізму цього процесу здійснюється за допомогою цитокінів і чинників росту, які регулюють розвиток запальної реакції, включення і виключення різних фаз загоєння [Д2 19,35].

Рядом авторів доведений негативний вплив інфекційного процесу на остеогенну активність тканин в зоні регенерації кістки, що веде до уповільнення процесів регенерації [Д2 39,46]. Наявність у вогнищі запалення продуктів життєдіяльності мікроорганізмів не лише руйнує тканини, порушує тканинною метаболізм, а і частково або повністю блокує місцеві регуляторні чинники і як наслідок до дисрегуляції процесів регенерації і ремодуляции [В].

Пошук шляхів рішення завдань, пов'язаних з відновленням анатомічної і функціональної цілісності щелепної кістки, розглядається в літературі як одна з актуальних проблем біології і медицини [1,8]. Рішення цих завдань в першу чергу пов'язане з оптимізацією умов регенерації кісткової тканини шляхом активізації остеогенних клітин-попередників, їх диференціації і проліферації [ж].

За останні два десятиліття з'явилося багато повідомлень про розвиток нових медичних технологій, які впливають на процеси регенерації, заснованих на застосуванні живих клітинних і тканинних культур в різних областях медицини [9-18]. Використання тканинних і клітинних культур найбільш виправдано у зв'язку з їх спорідненістю з процесами регенерації [19].

Існує ряд робіт, в основному - експериментальних, які вказують на високу ефективність використання композицій з культур тканин на остеопластичних матеріалах в якості носія [11, 13, 20].