Введение к работе
Актуальность проблемы» Возможность замещения значительных костных дефектов, несмотря на большое количество предложенных способов, остается серьезной проблемой, требующей поиска новых, высокоэффективных методов.
В последние годы был разработан метод получения моно-слойных культур стромальных клеток костного мозга и показано, что они при обратной трансплантации в диффузионных камерах и под капсулу почки образуют костную ткань /Фриденштейн А.Я. и др., 1970; Мискароэа Э.Д. и др., 1970 ; Чайлахян Р.К. и др., 1970; Фриденштейн А.Я., Лалыкина К.С., 1973 ; Фриден-штейн А.Я., Лурия К.А., I960 ; Чайлахян Р.К. и др., 1984 ; Ashton В.А.
С учетом этого, некоторыми авторами были предприняты попытки использования культивированных стромальных клеток костного мозга в сочетании с каркасом - аллогенным губчатым деминерализованным костным трансплантатом (ДКТ) - для замещения костных дефектов. Однако не вполне адекватные и корректные методологические приемы, примененные авторами, не позволяют достоверно оценить полученные результаты, т.е. остеогенную активность самих пересаженных в костный дефект клеток (применение ДКТ, который сам является мощным индуктором остеогенеза, неадекватность экспериментальной модели,
отсутствие данных о характере костных дефектов и конечных результатах лечения больных).
В этой связи вполне обоснованными представляется поиски биологически инертных материалов, не обладающих антигенными свойствами и не содержащих индукторов остеогенеза, в качестве матрицы (каркаса) для культивированных стромальньк клеток костного мозга.
В этом смысле обращают на себя внимание углеродные материалы и, особенно, волокнистые углеродные материалы отечественного производства, к числу которых принадлежит "Урал-ЛМ", успешно примененный в ЦИТО для пластики сухожилия в эксперименте /Лебедев B.C. и др., 1968 ; Павлова М.Н. и др., 1991; Лебедев B.C., 1991/. Однако влияние этого материала на регенерацию костной ткани не изучено, также как и возможность использования культивированных стромальных клеток костного мозга в сочетании с этим углеродным материалом для замещения костных дефектов, что и определяет актуальность предпринятого исследования.
Цедь и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение остеогенной активности комбинированных трансплантатов, состоящих из культивированных стромальных клеток костного мозга и углеродного материала "Урал-ЛМ", в костном дефекте в эксперименте на кроликах.
Для осуществления этой цели в работе были поставлены следующие задачи.
І. В связи с противоречивыми литературными данными о регенерации дефектов черепа у кроликов при сохранении целостности твердой мозговой оболочки, отработать экспериментальную модель, для чаго изучить самостоятельную регенера-
цию дефектов черепа у кроликов.
-
Исследовать влияние углеродного материала "Урал-ЛМ" на регенерацию дефектов черепа у кроликов.
-
Изучить влияние углеродного материала "Урал-ЛМ" на жизнедеятельность стромальных клеток костного мозга в условиях монослойных культур.
-
Изучить регенерацию дефектов черепа у кроликов при аутотрансплантации культивированных стромальных клеток костного мозга в сочетании с углеродным материалом "Урал-ЛМ".
Научная новизна работы
-
Впервые изучена эффективность аутотрансплантации в костный дефект культивированных стромальных клеток костного мозга в сочетании с углеродным волокнистым материалом "Урал-ЛМ" и показано отсутствие остеогенной активности у таких комбинированных трансплантатов.
-
Впервые изучено влияние углеродного материала "Урал-ЛМ" на репаративный осгеогенеэ и установлено, что при имплантации углерода данной марки в дефекты черепа у кроликов создаются условия, тормозящие регенерацию костной ткани.
Научно-практическая ценность работы
Научная ценность проведенного исследования определяется вкладом, который вносит данная работа в разработку проблемы пределов и возможностей развития костной ткани при аутотрансплантации культивированных стромальных клеток костного мозга в костный дефект в клинике и эксперименте.
В исследовании даны характеристики углеродного материала "Урал-ЛМ" как' пластического материала для имплантации с цельп эамечения костных дефектов, а также охарактеризованы его биологические свойства (биологическая совместимость
- 4 - .
со стромальными клетками костного мозга, влияние на сепаративный остеогенез), что весьма важно, учитывая возрастающий интерес исследователей к использованию углеродных материалов в проблеме заместительной хирургии кости.
Основные выводы работы и вытекающие из нее положения имеют значение как для экспериментальной травматологии и ор- ' топеции, так и для практического здравоохранения, поскольку вносяг определенный вклад в разработку проблемы поисков новых способов эффективного замещения дефектов костей.
Установлено отсутствие остеогенной активности у комбинированных трансплантатов, состоящих из аутологичных культивированных стромальных клеток костного мозга и углеродного волокнистого материала "Урал-ЛМ" в костном дефекте, в связи с чем такие трансплантаты не могут быть рекомендованы к использованию в клинических условиях с целью замещения костных дефектов костной тканью.
Предложены возможные пути методологических подходов для создания условий, способствующих остеогенной активности стромальных клеток костного мозга при их трансплантации в костный дефект.
В связи с полученными данными о самостоятельной регенерации дефектов черепа у кроликов при сохранении целостности твердой мозговой оболочки, рекомендован осторожный подход к этой модели эксперимента при изучении влияния различных факторов на репаоативный остеогенез и/или роли этих факторов в замещении костных дефектов костной тканью.
Конкретные результаты проведенных исследований могут быть использованы:
- при выборе модели в экспериментальной травматологии и ортопедии ;
- б -
.при поиске путей использования культивированных стро- мальных клеток костного мозга для замещения костных дефектов костной тканью;
при преподавании курса ортопедии и ортопедической реабилитации студентам медицинских ВУЗов и курсантам ЦИУ врачей.
Положения, выносимые на защиту
-
Комбинированные трансплантаты, состоящие из аутоло-гичных культивированных стромальных клеток костного мозга и углеродного материала "Урал-ЛМ", в дефектах черепа кроликов не обладают остеогенной активностьо .
-
При изучении роли собственно культивированных стромальных клеток костного мозга в птюцессе костеобразования в костном дефекте отсутствие остеогенеза является достаточным доказательством неэффективности пересаженных клеток. В то яе время, в случае образования костной ткани в костном дефекте после трансплантации культивированных стромальных клеток костного мозга для доказательства того, что пересаженные клетки являются источником костеобразования, необходимы разработка и применение адекватных методов клеточной маркировки.
-
Углеродный материал "Урал-ЛМ" при имплантации в дефекты черепа кроликов существенно задерживает репаративную регенерацию костной"ткани.
Апробация работы. По тема диссертации опубликованы три научные работы.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы (219 наименований, из них 103 на иностранных языках), иллюстрирована 54 рисунками. Всего 142 страниц машинописного текста.
