Введение к работе
Актуальность темы. Повреждение тканей часто приводит к нарушению целостности стенок кровеносных сосудов, что вызывает активацию тромбоцитов после контакта с коллагеном. Тромбоциты инициируют образование тромба через активацию коагуляционной системы. После образования тромбина фибриноген трансформируется в фибрин, что рассматривается в качестве первого этапа заживления раны. Показано, что препараты фибрина воспроизводят данный процесс и облегчают процессы репарации (Jackson M.R., 2001; Mankad P.S., Codispoti М., 2001; Valbonesi ML, 2006; Laidmae I. et al., 2006). Продукты деградации фибрина вызывают, в частности, миграцию остеогенных клеток и гингивальных фибробластов in vitro в очаг поражения и более быструю регенерацию хирургических костных дефектов in vivo в эксперименте. Фибриновые клеи и пленки могут служить своеобразным субстратом для поддержки роста фибробластов и их функций. Адгезивные материалы, содержащие фибрин и фибронектин, их мономеры или продукты деградации, ускоряют заживление периодонтальных, в том числе и костных, тканей (Soffer Е. et al., 2003; Kaijzel E.L. et al., 2006; McDougall S. et al., 2006).
Богатая тромбоцитами плазма или богатый тромбоцитами фиб-риновый сгусток (БТФС) — это модификация фибринового клея, приготовленная из аутологичной крови. Такие препараты применяют для ускорения и улучшения качества регенерации кости при стоматологической имплантологии. Плазма или БТФС содержат множество цитокинов и ростовых факторов в высокой концентрации, эти релизы вызывают миграцию и деление всех мезенхималь-ньгх (включая хондроциты и мезенхимальные стволовые клетки) и эпителиальных клеток, стимулируют синтез коллагена и матрикса соединительной ткани (Schmidt М.В. et al., 2006; Schwartz-Arad D. et al., 2007; Sanchez M. et al., 2007).
Следует отметить, что наряду с положительной оценкой результатов применения препаратов фибрина, имеются данные о неэффективности подобных методик лечения в стоматологии (Lekovic V. et al., 2001; London R.M. et al., 2002; Froum S.J. et al., 2002; Fuerst G. et al., 2004). Противоречивые и взаимоисключающие данные об эффективности использования препаратов фибрина в стоматологии определяют актуальность дальнейших исследований в данной области медицины.
Существенное значение для разработки эффективных методов лечения с использованием препаратов фибрина имеет выяснение особенностей регенераторных реакций, развивающихся в очаге поражения в данных условиях. Однако в литературе недостаточно отражены результаты исследований активности воспалительного процесса в тканях кости нижней челюсти при лечении ее повреждений с использованием препаратов фибрина, в частности БТФС, приготовленного из аутологичной плазмы крови с тромбоцитами. Следует также отметить полное отсутствие сведений об изменениях регионарных лимфатических узлов после применения препаратов фибрина, тогда как именно лимфатические узлы являются маркерами выраженности воспалительного процесса в тканях и по их изменениям можно более точно оценивать эффективность проведения тех или иных лечебных мероприятий.
Цель исследования - изучить особенности регенерации поврежденного участка кости нижней челюсти и структурные изменения субмандибулярных лимфатических узлов при применении богатого тромбоцитами фибринового сгустка.
Задачи исследования:
-
Методами световой микроскопии изучить процессы заживления участка поврежденной кости нижней челюсти крыс в различные сроки при естественном ходе репарации и после применения БТФС.
-
Определить основные структурные и клеточные изменения регионарных к участку повреждения кости нижней челюсти субмандибулярных лимфатических узлов при самостоятельной регенерации и на фоне использования БТФС.
-
Установить положительные и отрицательные стороны влияния БТФС на процессы регенерации поврежденного участка кости нижней челюсти и реакции регионарных лимфатических узлов, оценить возможные осложнения применения препаратов фибрина.
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное исследование процессов регенерации в участке повреждения кости нижней челюсти крыс при естественном заживлении и после применения БТФС. Показано, что при естественно протекающей регенерации очага повреждения кости нижней челюсти у крыс дефект заполняется кровью и формируется сгусток с большим количеством эритроцитов. Через 1 нед в дефекте кости среди фрагментов кровяного сгустка и грануляций уже присутствуют отдельные островки
молодой костной ткани, через 2 нед отверстие в кости нижней челюсти полностью замещается молодой костной тканью. После операции с последующим заполнением дефекта кости нижней челюсти БТФС не происходит образования кровяного сгустка. Через 1 нед весь дефект костной ткани заполнен слившимися островками вновь сформированной кости, а через 2 нед после использования БТФС происходит дальнейшее замещение дефекта костной тканью и формирование костной мозоли.
Впервые изучено состояние регионарных лимфатических узлов в различное время при регенерации поврежденной кости. Установлено, что в субмандибулярных лимфатических узлах при заживлении участка повреждения кости нижней челюсти расширяется корковое плато, увеличивается объем лимфоидных фолликулов и мозговых синусов при одновременном снижении относительной площади паракортикальной зоны. Во всех структурных элементах лимфатических узлов сначала возрастает число иммуно- и плазмо-бластов, делящихся клеток и клеточных элементов с признаками деструктивных изменений при параллельном уменьшении числа лимфоцитов. Затем численность указанных клеток нормализуется, но к концу наблюдения увеличивается содержание ретикулярных клеток и макрофагов.
Впервые показано, что различия в строении субмандибулярных лимфатических узлов крыс при естественным течении регенерации нижней челюсти и после применения БТФС заключаются в разных изменениях объемной плотности коркового плато и паракортекса. При спонтанном заживлении размеры указанных структур через 4 и 5 нед после операции достоверно отличаются от исходных, а после применения БТФС - находятся на уровне контроля. На фоне применения БТФС численные значения лимфоцитов, иммуно- и плазмобластов, ретикулярных клеток, макрофагов, фигур митозов и клеточных элементов с признаками деструктивных изменений в различных зонах лимфоидной паренхимы изменяются в меньшей степени и раньше возвращаются к контрольному уровню.
Впервые установлено, что использование фибрина приводит к более значительному возрастанию численности макрофагов в просвете мозговых синусов, что может быть связано с необходимостью лизиса БТФС этими клетками в участке повреждения кости нижней челюсти и последующей миграцией макрофагов с фибрином в регионарные лимфатические узлы.
Впервые установлено, что при использовании БТФС в цитог-рамме содержимого мозговых синусов регионарных лимфатических узлов возрастает содержание эозинофилов, что может являться косвенным признаком аллергизации организма.
Теоретическое и практическое значение работы. Получены новые знания об особенностях регенерации кости нижней челюсти после применения БТФС. Важное значение для практической деятельности имеет выявление значительно более интенсивного, чем при спонтанном заживлении, течения репарационных процессов: дефект раньше и быстрее заполняется островками костной ткани, которые раньше сливаются и формируют молодую костную ткань.
Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения препаратов фибрина для ускорения репаративных процессов в тканях. Поскольку существует возможность развития аллергических реакций в ответ на присутствие БТФС в тканях, необходимо дальнейшее совершенствование данного метода: максимальное ограничение времени контакта БТФС с инородными веществами во время его подготовки, разработка способов контроля степени контрактации БТФС, определение степени его минимально необходимого объема и линейных размеров для эффективного применения, применение десенсибилизирующих лекарственных средств.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Репаративные процессы при повреждении кости нижней челюсти и применении БТФС проходят значительно интенсивнее, чем при спонтанном заживлении, дефект раньше и быстрее заполняется островками костной ткани, которые раньше сливаются и формируют молодую костную ткань.
-
Особенности реакции субмандибулярных лимфатических узлов крыс после заполнения дефекта нижней челюсти БТФС заключаются в меньшей выраженности изменений количественных показателей разных отделов лимфоузлов и более раннем возвращении их к контрольному уровню.
-
Использование фибрина обусловливает более значительное увеличение численности макрофагов и эозинофилов в просвете мозговых синусов лимфатических узлов, что связано с необходимостью лизиса БТФС макрофагами в участке повреждения кости нижней челюсти и последующей миграцией этих клеток с фибрином в регионарные лимфатические узлы.
Апробация материалов диссертации: основные положения диссертации доложены на Международной гистологической конференции «Морфогенезы в эволюции, индивидуальном развитии и эксперименте» (Тюмень, 2008), Международной конференции «Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии» (Новосибирск, 2008), Международной научной конференции «Вопросы морфологии XXI века» (Санкт-Петербург, 2008), Всероссийском симпозиуме «Челюстно-лицевая хирургия и стоматология: Новые технологии в стоматологии» (Новосибирск, 2008) и межлабораторной научной конференции в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 2010).
Внедрение результатов исследования в практику. Результаты исследований внедрены в научно-исследовательскую работу Центра новых медицинских технологий Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, лечебную практику ООО «Дентал-Сервис» и «Дента».
Публикации: По теме диссертации опубликованы 17 работ, из них 7 - в ведущих научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований.
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 2 глав собственных результатов, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 169 страницах компьютерного текста, содержит 9 таблиц, иллюстрирована 38 многокомпонентными комбинированными рисунками. Список литературы включает 313 источников (99 отечественных и 214 иностранных). Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
