Введение к работе
1. Актуальность проблемы
В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии для возмещения костных дефектов широкое распространение получили материалы, содержащие гидроксиапатит, трикальцийфосфат и коллаген, которые являются, в первую очередь, остеокондукторами и сами по себе обладают слабо выраженными остеоиндуцирующими свойствами (Щепеткин И.А., 1994). Их некоторый стимулирующий эффект, по-видимому, обусловлен способностью фиксировать из крови факторы роста, которые активируют остеогенез. Свойствами факторов роста обладают также некоторые неколлагеновые белки костной ткани (НБК), которые фиксируются в ткани в процессе репаративного остеогенеза (Десятниченко К.С., 1997). Удаление этих белков лишает кость остеоиндуцирующих свойств. Среди НБК выделяют трансформирующий фактор роста, факторы роста фибробластов, инсулиноподобные факторы роста, колониеобразующие факторы гранулоцитов и макрофагов, интерлейкины и другие (Fincelman R.D., 1992). К настоящему времени выделен в чистом виде ряд этих факторов, которые с успехом используются в практической медицине для стимулирования построения костной ткани. Известно, что каждый из этих факторов выполняет самостоятельную функцию, действуя на процессы хемотаксиса, пролиферации, адгезии, дифференцировки, экспрессию клетками тканеспецифических белков и т.д. (Мс Carthny T.L., Centrella М., 2000). Но оптимальный конечный эффект определяется совместным, кооперативным действием этих факторов, каждый из которых выполняет самостоятельную функцию. Поэтому применение комплекса НБК, содержащих остеогенетические факторы, может оказаться более эффективным, чем использование отдельных факторов.
Такие белки выделены на ЗАО НПО «Полистом», и они могут быть апробированы на предмет их эффективности для стимулирования регенерации костной ткани. При этом важным является условие введения
4 этих белков в костную рану. Известно, что физиологический эффект НБК зависит от их сорбции на компонентах костной ткани: гидроксиапатите, трикалыдийфосфате и коллагене, которые удерживают эти белки и способствуют их функционированию. Такие компоненты являются основой остеопластических материалов, разработанных и выпускаемых на ЗАО «Полистом». К ним относятся остеопластические материалы Гапкол, Колапол и другие. Поэтому актуальным является изучение применения НБК, введенные в состав этих материалов, для усиления построения костной ткани. Особенно актуально применение эффективного средства, стимулирующего остеогенез при его угнетении, вызванном различными факторами. Моделью угнетения построения костной ткани является введение антиметаболита, например, циклофосфана, который вызывает также иммунодефицитное состояние (А.И. Воложин и др., 1999 - 2003, Д.С.Дубровин, 2004). Не исключено, что на фоне иммунодефицитного состояния (ИДС), помимо НБК, сорбированных на остеопластических материалах, следует вводить также иммуномодулятор. Одним из наиболее эффективных считается высокомолекулярный препарат, синтезированный в Институте иммунологии РАМН — Полиоксидоний. Он испытан как в эксперименте на животных, так и в клинике при снижении иммунной защиты. Поэтому актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии является изучение возможности применения НБК в сочетании с остеопластическим материалом и иммунокоррекцией полиоксидонием при заживлении костной раны на фоне ИДС, что и определило цель настоящей работы.
Цель: Повысить эффективность лечения травматических повреждений челюстных костей при иммунодефицитном состоянии, используя для этого иммуномодулятор Полиоксидоний вместе с неколлагеновыми белками кости.
Задачи
Изучить в эксперименте реакцию системы крови на травму нижней челюсти в условиях иммунодефицитного состояния и введения иммуномодулятора Полиоксидония.
Применить длительную культуру костного мозга декстеровского типа для оценки биосовместимости и остеостимулирующих свойств костнопластических материалов.
Оценить состояние тканевых структур в области костной травмы челюсти в динамике после повреждения, выраженность и длительность воспалительных реакций при нормальном иммунном статусе и иммунодефицитном состоянии.
Определить темпы новообразования и дифференциации соединительно-тканного регенерата в костных дефектах при иммунодефицитном состоянии.
Изучить динамику созревания соединительно-тканной компоненты регенерата и удельный вес не костной (хондроидной) части регенерата при иммунодефицитном состоянии.
Определить степень эффективности препарата Полиоксидоний для нормализации регенерации костной ткани челюсти при иммунодефицитном состоянии.
Оценить роль неколлагеновых белков кости, введенных в состав остеопластического материала Гапкол, в процессе регенерации костной ткани при иммунодефицитном состоянии.
Научная новизна
Установлено, что заживление искусственно вызванного дефекта нижней челюсти у крыс сопровождается развитием непродолжительного лейкоцитоза за счет клеток гранулоцитарного ряда и моноцитов. Введение
б
животным антиметаболита циклофосфана по соответствующей схеме
приводит к умеренно выраженному иммунодефицитному состоянию,
проявляющемуся лимфопенией. Введение иммуномодулятора
полиоксидония приводит у этих животных к частичной нормализации лейкоцитарной формулы крови в результате возрастания числа лимфоцитов и моноцитов.
Воспроизведение у подопытных животных иммунодефицитного состояния вызывает развитие в области костной раны нижней челюсти тяжелых воспалительных, деструктивных, в том числе, некротических изменений и резкое торможение процесса заживления дефектов. В ходе регенерации челюсти дифференцировка остеогенных клеточных элементов и новообразование костного вещества у животных с иммунодефицитном состоянием протекают активно, но накопление остеоида не сопровождается адекватным построением более зрелых костных структур, что говорит о торможении процессов остеогенной дифференцировки и созревания костного вещества. Введение животным с иммунодефицитном состоянием в костную рану челюсти одного Гапкола слабо активизирует регенераторный процесс. Научной новизной отличаются данные о том, что включение в состав Гапкола неколлагеновых белков кости совместно с применением полиоксидония вызывает заметное усиление костно-регенераторного процесса в дефектах кости, что проявлялось в активизации процесса новообразования костных структур. Роль центров остеогенеза при этом играют частицы Гапкола.
Практическое значение
С целью разработки и испытания новых, а также совершенствования известных остеопластических материалов для последующего их использования в стоматологической практике и челюстно-лицевой хирургии целесообразно проведение доклинической фазы исследования: экспериментальное моделирование иммунодефицитного состояния, на фоне
7 которого изучается процесс репаративного остеогенеза нижней челюсти. Коррекция иммунодефицитного состояния может быть осуществлена путем подкожного введения иммуномодулятора полиоксидония в дозе 0,01 мг/100 г веса крысы через день в течение двух недель, всего 7 инъекций. Практическое значение имеют данные о том, что при необходимости восстановления репаративного процесса в костях лицевого скелета в условиях иммунодефицитного состояния для клинической апробации эффективно применение остеопластического материала Гапкол, содержащего неколлагеновые белки кости при условии парентерального введения полиоксидония. Гапкол в комплексе с неколлагеновьши белками кости может быть использован при иммунодефицитном состоянии как средство комплексной профилактики нарушений процесса заживления костной раны челюсти.
Положения, выносимые на защиту
Создание искусственного костного дефекта на нижней челюсти у крыс сопровождается развитием непродолжительного лейкоцитоза за счет гранулоцитов и фазовыми изменениями числа моноцитов. Введение животным антиметаболита циклофосфана приводит к умеренно выраженному иммунодефицитному состоянию, проявляющемуся лимфопенией. Введение иммуномодулятора полиоксидония частично нормализует у животных показатели периферической крови.
В длительных культурах костного мозга на Гапколе и Гапколе-неколлагеновые белки кости развиваются стромальные и кроветворные клетки, и идут процессы формирования кроветворного микроокружения. С увеличением времени культивирования на материале Гапкол-неколлагеновые белки
8 кости по сравнению с «чистым» Гапколом наблюдается преобладание стромальных клеток над кроветворными.
Воспроизведение у подопытных животных иммунодефицитного состояния вызывает развитие в области костной раны нижней челюсти тяжелых воспалительных, деструктивных и некротических изменений, а также резкое торможение процесса регенерации. При этом накопление остеоида в процессе регенерации не сопровождается адекватным построением зрелых костных структур, что говорит о торможении процессов остеогенной дифференцировки.
Введение животным с иммунодефицитного состояния в костную рану челюсти одного Гапкола незначительно активизирует регенераторный процесс. Включение неколлагеновых белков кости в состав Гапкола вызывает заметное усиление костно-регенераторного процесса в дефектах кости, активизацию процесса новообразования костных структур, а частицы Гапкола играют роль центров остеогенеза.
Внедрение результатов исследования
Полученные данные используются в учебном процессе и дальнейшей научной работе кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии и кафедры патофизиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава.
9 Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на: Третьем Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием, (Москва, 2004), совместном совещании сотрудников кафедр хирургической стоматологии, кафедры патофизиологии стоматологического факультета и лаборатории биотехнологии минерализованных тканей НИМСИ при МГМСУ 11 января 2007 года.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста. Состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», двух глав собственных исследований, Обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 112 российских и 66 иностранных авторов. В диссертации представлено 5 таблиц 34 рисунка.
Публикации По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
![Оптимизация хирургического этапа дентальной имплантации (экспериментально-клиническое исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4487/178054.png "Оптимизация хирургического этапа дентальной имплантации (экспериментально-клиническое исследование) [Электронный ресурс] Казаков Алексей Васильевич")
