Введение к работе
Актуальность проблемы
В практике стоматологии и челюстно-лицевой хирургии нередко возникает необходимость возмещения костных дефектов челюстей, появляющиеся в результате травм, удаления кист, секвестрэктомии, при костной пластике и т.д. С этой целью используются различные остеопластические материалы, такие как Колапол, Гапкол, Коллапан, Остеопласт, Био-Осс и многие другие, выпускаемые российскими и зарубежными производителями (Полистом, Интермедапатит, РФ; Geistlich, Швейцария; BioTec, Италия др.). Выполнено большое количество экспериментальных и клинических научных работ, в которых обосновывается преимущество и недостатки различных остеопластических материалов (Щепеткин И.А., 1995; Иванов СЮ. и соавт., 2000-2006; Панин A.M., 2000-2007; Воложин А.И. и соавт., 2000-2008; Десятниченко К.С. и соавт. 2000-2009). Эти материалы различаются скоростью резорбции, остеопластическим потенциалом, а также стоимостью, что имеет большое значение при их широком клиническом применении.
В механизме репаративного эффекта большинства остеопластических материалов основная роль принадлежит их остеокондуктивным свойствам -способности выполнять роль матрицы костеобразования для остеогенных элементов, имеющихся в ближайшем окружении дефекта, что способствует хорошей интеграции с материнской костной тканью дентальных имплантатов, эндопротезов и т.п. Другой их особенностью является способность сорбировать циркулирующие в крови сигнальные молекулы (факторы роста, морфогенетические белки), обладающие свойствами остеоиндукторов - веществ, инициирующих остеогенез посредством активации покоящихся недифференцированных клеток мезенхимального происхождения, стимулируя их пролиферацию, остеогенную
дифференцировку, экспрессию внеклеточного матрикса, способного к минерализации.
Сигнальные молекулы, обладающие остеоиндуцирующими свойствами, входят в состав неколлагеновых белков костной ткани (НБК). Среди НБК имеются такие полипептиды, как трансформирующий фактор роста-бета, кислый и основной факторы роста фибробластов, инсулиноподобные факторы роста и другие (Canalis Е., 1984; Fincelman R.D., 1992). К настоящему времени многие из этих факторов выделены в чистом виде и получены генинженерным путем. Каждый из этих факторов выполняет самостоятельную функцию, действуя на процессы хемотаксиса остеогенных клеток, пролиферации, адгезии, дифференцировки, на экспрессию клетками тканеспецифических белков и т.д. Но их конечный эффект определяется совместным, кооперативным действием. Поэтому применение комплекса НБК может оказаться более эффективным, чем использование отдельных факторов (Десятниченко К.С., 1997).
В последнее время разработаны методики получения резорбируемых остеопластических материалов, содержащих рекомбинантные или выделенные из костной ткани остеоиндуктивные факторы, что позволяет при их имплантации в костный дефект существенно ускорить возмещение последнего новообразованной костной тканью (Мс Carthny T.L., Centrella М., 2000; Воложин А.И. с соавт, 2006-2008; Десятниченко К.С. с соавт., 2003-2010).
В связи с развитием клеточно-тканевых технологий в лечении патологий опорно-двигательного аппарата и зубочелюстной системы, в последнее время возникает новый аспект использования остеопластических материалов с остеоиндуктивными свойствами: использование их в качестве подложек для мезенхимальных стволовых клеток при создании тканеинженерных конструкций, которые обеспечивают заполнение костных дефектов в более короткие сроки (Stem R, Frost G.I., Shuster S., 1998; Денисов-Никольский Ю.И. и соавт., 2005-2006; Татаренко-Козмина Т.Ю., 2007). Однако
применение клеточных технологий в медицинской практике еще не нашло широкого применения, в том числе из-за отсутствия достаточной законодательной базы.
Таким образом, актуальной проблемой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии является разработка метода оптимизации репаративной регенерации при устранении костных дефектов челюстей с использованием современных остеопластических материалов. На этом основании была сформулирована цель исследования.
Цель исследования
Обосновать применение остеопластического материала нового поколения с факторами роста Индост-гель+ для оптимизации репаративной регенерации челюстной кости.
Задачи исследования
-
Провести исследование цитотоксических свойств образцов остеопластических материалов Коллапан Г (гель), Индост-гель+ и Индост-гель+ без факторов роста с помощью культуры мезенхимальных стромальных клеток губчатого вещества альвеолярного отростка челюстей человека.
-
Изучить влияние материала Коллапан Г (гель), Индост-гель+ и Индост-гель+ без факторов роста на пролиферацию и дифференцировку мезенхимальных стромальных клеток губчатого вещества альвеолярного отростка челюстей человека.
-
Определить на основании прицельной рентгенографии изменение костных структур челюстей у пациентов после удаления кист, резекции верхушки корня и проведения синуслифтинга в течение 6 месяцев при использовании Коллапана Г, Колапола КП-3 и Индост-гель+.
-
Сравнить динамику заживления костных дефектов в челюстных костях пациентов в послеоперационном периоде при использовании Коллапана Г, Колапола КП-3 и Индост-гель+.
-
Сформулировать рекомендации по применению остеопластических материалов для заполнения дефектов челюсти.
Научная новизна
В лабораторных условиях и в клинике впервые был изучен материал в
гелевой форме для заполнения костных дефектов, созданный на основе
гранул ортофосфатов кальция с композицией факторов роста. Были
установлены его биосовместимость - отсутствие цитотоксичности in vitro и
отсутствие воспалительной реакции на его имплантацию in vivo, высокие
остеоиндуктивные свойства - способность стимулировать
колониеобразование мезенхимальных стромальных клеток и остеогенную дифференцировку последних, а также замещение имплантированного материала in vivo новой сформированной костной тканью.
Практическая значимость
Применение остеопластического материала нового поколения с факторами роста при различных хирургических вмешательствах позволило уменьшить риск послеоперационных осложнений. Использование материала при операциях цистэктомии, резекции верхушки корня и при синуслифтиге ускоряет процесс остерепарации и способствует послеоперационной реабилитации пациентов. Сформулированы показания к клиническому применению остеопластического материала с факторами роста при хирургических стоматологических вмешательствах.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
-
Остеопластический материал Индост-гель+, содержащий гелеобразующее вещество, ортофосфаты кальция в гетерофазной форме и композицию неколлагеновых белков зрелой костной ткани, обладающих остеоиндуктивными свойствами при исследовании in vitro не обладает цитотоксичностью, стимулирует колониеобразование мезенхимальных стромальных клеток, не препятствует их остеогенной дифференцировке при культивировании в среде, содержащей дексаметазон и фактор роста фибробластов.
-
Остеопластический материал Индост-гель + при имплантации в костный дефект челюстей обладает высокой биосовместимостью и репаративным потенциалом, может быть рекомендован для практического применения заживления костных дефектов челюстей, возникающих в результате травм, удаления кист, резекции верхушки корня, секвестрэктомии, при костной пластике.
Личный вклад диссертанта в выполнение исследования Диссертантом была проведена обработка литературных данных по теме диссертации. Автором лично выполнена клиническая часть работы и проведен анализ результатов эксперименталных и клинических исследований.
Внедрение результатов исследования
Результаты внедрены в лечебную работу клинико-диагностического центра МГМСУ.
Апробация диссертации
Материалы диссертации доложены на XXXII и XXXIII ежегодных конференциях молодых ученых МГМСУ, на XI международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» (РУДН), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Социальные
аспекты современной Российской стоматологии: опыт, проблемы, пути решения» (ТГМА), на Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование стоматологической помощи населению Российской Федерации». Диссертация доложена, апробирована и одобрена 10.11.2011 на совместном совещании: кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, кафедры реконструктивной хирургической стоматологии и имплантологии ФПДО и кафедры патологической физиологии стоматологического факультета ГБОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России (протокол №5 от 10 ноября 2011 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования науки РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 4 глав, обсуждения результатов исследования и заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 130 страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 11 таблицами, 99 рисунками, содержит выписки из 9 историй болезни. Список литературы состоит из 78 отечественных и 113 иностранных источников.
