CC BY
158
нежского госуниверситета. Серия: химия,
биология. - 2000. - № 2. - С. 91-93.
3. Захаров В.М., Кларк Д.М. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов. - М.: Моск. Отд. Международн. Фонда "Биотест", 1993. - 68 с.
4. Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Баранов А.С. и др. Здоровье среды: методика и практика оценки в Москве. - М.: Центр экологической политики России, 2001 а. - 68 с.
5. Захаров В.М., Чубинишвили А.Т. Мониторинг здоровья среды на охраняемых природных территориях. - М.: Центр экологической политики России, 2001 б. - 68 с.
6. Ильинских Н.Н., Ильинских И.Н., Боча-
ров Е.Ф. Цитогенетический гомеостаз и иммунитет. - Новосибирск: Наука, 1986. - 268 с.
7. Ильинских Н.Н., Ильинских И.Н., Некра-
сов В.Н. Использование микроядерного теста в скрининге и мониторинге мутагенов // Цитология и генетика. - 1988. - Т. 22, № 1. -С. 67-72.
8. Ильинских Н.Н., Новицкий В.В., Ванчу-
гова Н.Н., Ильинских И.Н. Микроядерный анализ и цитогенетическая нестабильность. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992. - 272 с.
9. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных. - М.: Форум: ИНФА -М., 2006. - 512 с.
10. Маймулов В.Г., Китаева Л.В., Верещагина Т.В. и др. Цитогенетические нарушения в соматических клетках у детей, проживающих в районах с различной интенсивностью загрязнений окружающей среды // Цитология. -1998. - Т. 40, № 7. - С. 686-689.
11. Нерсесян А.К. Микроядерный тест в эксфоли-ативных клетках человека как метод изучения действия мутагенов/канцерогенов // Цитология и генетика. - 1996. - Т. 30, № 5. - С. 9196.
12. Нерсесян А.К., Зильфян В.Н., Кумкумад-жян В.А. и др. Анализ микроядер в слизистой ротовой полости онкологических больных для
оценки кластогенного эффекта химиопрепаратов // Цитология и генетика. - 1993. - Т. 27, № 1. - С. 77-81.
13. Романова О.П., Бездробна Л.К. Спонтанна частота мшроядер у лiмфоцитах периферiйноi кровi жителiв Юева // Цитология и генетика. -2001. - Т. 35, № 3. - С. 56-58.
14. Соболь М.В., Безруков В.Ф. Частота микроядер в клетках буккального эпителия у школьников Украины разного возраста и пола // Цитология и генетика. - 2007. - Т. 41, № 4. - С. 56-58.
15. Bonassi S., Ugolini D., Kirsch-Volders M. et al. Human population studies with cytogenetic biomarkers: Review of the literature and future prospectives // Environ. and Mol. Mutagen. -2005. - Vol. 45. - Р. 258-270.
16. Cu privire la situatia sanitaro-epidemiologica in municipiul Chisinau in anii 2004-2006. - Chisinau: Centrul municipal de medicina preventive, 2007. - 355 p.
17. Ferech M., Holland N., Chang W.P. et al. The Human Micronucleus Project - an international collaborative study on the use of micronucleus technique for measuring DNA damage in humans // Mutat. Res. - 1999. - Vol. 428. - P. 271282.
18. Nersesyan A.K., Ilin A.I. The micronucleus assay in exfoliated human cells: a mini - review of papers from the CIS // Цитология и генетика. -2007. - Т. 41, № 2. - С. 56-66.
19. Republic of Moldova: State of the Environment Report 2004. - Chisinau: Institutul National de Ecologie, 2005. - 129 p.
20. Sarto F., Tomanin R., Giacomelli L. Evaluation of chromosomal aberrations in lymphocytes and micronuclei in lymphocytes, oral mucosa and hair root cells of patients under antibiotic tera-py // Mutat. Res. - 1990. - Vol. 288, № 2. -P.157-164.
УДК 616.314-089.843-74
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОСТНОГО НЕДЕМИНЕРАЛИЗОВАННОГО КОЛЛАГЕНА, НАСЫЩЕННОГО СУЛЬФАТИРОВАННЫМИ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНАМИ,
НА РЕПАРАЦИЮ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ЧЕЛЮСТНЫХ КОСТЕЙ
$
© Володина Д.Н., Панин А.М., Илларионов Е.В., Автандилов Г.Г., Воронов А. С.
Кафедра факультетской хирургической стоматологии и имплантологии Московского государственного медико-стоматологического университета, Москва;
*
кафедра патологической анатомии Российской академии последипломного образования,
Москва
E-mail: dasha_volodina@mail.ru
В статье изложены результаты экспериментального исследования влияния материалов на основе костного не деминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами [с-ГАГ], на репарацию костных дефектов у экспериментальных животных. На сроках наблюдения 1, 2, 3 месяцев после операции имплантации костного не деминерализованного коллагена, установлено, что процесс заживления идет во всех участках дефекта без явлений воспаления и фиброзообразования. Костный не деминерализованный коллаген, насыщенный с-ГАГ, постепенно замещаясь, способствует формированию нового костного матрикса. Благодаря остеокондуктивным и остеоиндуктивным свойствам данного материала возможна оптимизация процесса остеорепарации.
Ключевые слова: не деминерализованный коллаген, сульфатированные гликозаминогликаны, синус -лифтинг, остеопластические материалы.
EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE EFFICIENCY OF REPARATION IN BONE DEFECTS BY THE MATERIALS BASED ON BONE UNDEMINERALIZED COLLAGEN WITH SULFATATED
GLICOSEAMINOGLICANS Volodina D.N., Panin A.M., Illarionov Е.В., Avtandilov G.G., Voronov A.S.
Surgical Stomatology and Implantology Department of the Moscow State Medico-Stomatological University, Moscow;
Pathological Anatomy Department of the Russian Academy of the Postgraduate Education, Moscow The aim of this study was to investigate the efficiency of new bone graft material to raplace bone defects. The new bone graft material contains the undemineralized collagen with sulfatated glicoseaminoglicans. The cytologi-cal samples were taken 1, 2, 3 months later after the implantation. The histomorphometrical results have shown the appearance of elements of mature bone, such as osseomatrix, active osteoblasts. The experimental results allow supposing that new bone graft material has osseoconductive and osseoinductive activities.
Key words: undemineralized collageneus, sulfatated glicoseaminoglicans, sinus lifting, graft materials.
Замещение костных дефектов является одной из актуальных проблем современной стоматологии.
В хирургической стоматологии необходимость заполнения костных дефектов наиболее часто возникает после удаления зубов, цистэктомий, при реконструктивных операциях, таких как синус-лифтинг, пластика альвеолярного отростка.
С целью воссоздания утраченного объема костной тканью широко применяются различные материалы - синтетические и биологические, от выбора которых в конечном ито-
ге зависит успех восстановления костного дефекта и дальнейшего остеогенеза [1, 3, 4].
Для стоматологической практики предложен ряд остеопластических материалов биогенного и синтетического происхождения [6]. Как показали наши более ранние экспериментальные и клинические исследования, наиболее оптимальным материалом для замещения костных дефектов является деминерализованный и не деминерализованный коллаген костной ткани в комплексе с сульфати-рованными гликозаминогликанами (с-ГАГ) [2, 3, 4].
Для этих материалов характерна высокая биосовместимость, безопасность и эффективность при имплантации в различные костные дефекты челюстных костей [5]. Разработки и исследования различных модификаций этих биоматериалов проводились фирмой ООО "НПК Витаформ" совместно с кафедрой факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ, в результате чего были разработаны биоматериалы серии "Остеопласт".
В основе этих разработок лежат принципы оптимизации имплантируемого материала по отношению к процессам остеорепарации благодаря их остеокондуктивным и остеоин-дуктивным свойствам.
В связи с актуальностью данной проблемы целью исследования являлось изучение влияния не деминерализованного коллагена, насыщенного с-ГАГ, на репарацию костных дефектов у экспериментальных животных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Все эксперименты на животных проводили на базе вивария МГМСУ.
В исследованиях использовали кроликов породы Шиншилла (30 животных), которых вводили в наркоз путем внутримышечной инъекции 4 мл раствора Зоолетила 100 (Франция), проводили линейный разрез в области предплечья и тупым путем отслаивали мягкие ткани, надкостницу. С помощью физиодиспенсера WH 1шр1ап1теё создавали костные дефекты в лучевой кости длиной до 1 см, глубиной на 2/3 ее толщины.
Группе опытных животных (15 кроликов) созданный дефект замещали остеопластиче-ским стерильным материалом (Остеопласт-К) в виде крошки. Перед использованием материал смешивали с кровью из операционной раны, мягкие ткани над дефектом ушивали наглухо.
В группе контрольных животных (15 кроликов) костные дефекты материалом не заполняли и ушивали их наглухо. Через 10 дней швы снимали и продолжали наблюдения за животными.
На сроки 1, 2 и 3 месяца животных выводили из эксперимента ударными дозами Зоо-летила 100 и воздушной эмболией.
Гистоморфологические исследования препаратов проводились на базе Российской академии последипломного образования, г. Москва, под руководством д.м.н., проф. Г.Г. Автандилова.
Вначале фрагменты кости декальциниро-вали и готовили гистологические срезы, применяя различные окраски в зависимости от поставленных задач.
Так, учитывая способность, с-ГАГ (их сульфатных остатков) связывать основные красители, после окисления, при низких значениях рН, использовали специфическую гистохимическую окраску препаратов альциа-новым синим по Крейбергу.
Специфическое гистохимическое окрашивание препаратов для выявления вновь синтезированного коллагена делали в смеси фуксина с пикриновой кислотой по Ван-Гизон. Остальные препараты окрашивали рутинным способом [2].
Препараты изучали и фотографировали на фотомикроскопе Mild-Leitz (Germany).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Физиология заживления костного дефекта при имплантации различных материалов изучена на различных экспериментальных моделях [7, 8, 10].
В настоящее время экспериментальный подход к изучению заживления модельного костного дефекта является общепринятым [7, 8, 10, 11]. Этими исследованиями было показано, что сам процесс костного заживления является каскадным, включающим фазы хемотаксиса и пролиферации клеток остеобла-стического ряда [6]. При этом имплантируемый материал должен способствовать этим процессам и выполнять остеокондуктивную и остеоиндуктивные функции, быть биосовме-стимым и безопасным [9]. Интеграция имплантированного материала должна способствовать созданию механически прочной структуры, способной выполнять опорную и трофическую функции на месте новой костной ткани [11].
Результаты наших исследований показали, что при имплантации костного не деминерализованного коллагена не отмечаются признаки воспаления, отторжения или аллер-
Рис. 1. Опыт. Гистоморфологическая картина участка костного дефекта лучевой кости кролика через 1 месяц после операции и имплантации костного не деминерализованного коллагена.
Формирование новой костной ткани в периферической зоне дефекта, виден остеоид по границе старой и новой костной ткани. Окраска по Кребергу. Ув. х 200.
Рис. 2. Опыт. Гистоморфологическая картина участка костного дефекта лучевой кости кролика через 1 месяц после операции и имплантации костного не деминерализованного коллагена.
Формирование новой костной ткани в периферической зоне дефекта. В отдельных участках вновь сформированной кости видны кусочки материала, который замещается новой костной тканью. Окраска по Кребергу. Ув. х 240.
гических реакций на имплантируемый материал.
Цитоморфологические исследования костных дефектов с имплантированным материалом на срок 1 месяц после операции было выявлено, что мягкие ткани над дефектом заполнены соединительной тканью, костный дефект по периферии и со дна начинает заполняться костной тканью (рис. 1).
На рис. 1 - результат имплантации материала через месяц после операции, показывающий начальные стадии заполнения дефекта вновь формирующейся костной тка-
нью. Специальная гистохимическая окраска на с-ГАГ, показывает локализацию вновь синтезированных протеогликанов и других молекул, содержащих углеводы во вновь синтезированном костном матриксе. Это еще незрелая костная структура с большим содержанием клеточных элементов и широкой линией склеивания. Такая картина наблюдается по всей периферии костного дефекта на начальных стадиях его заживления.
Имплантированный материал начинает интегрировать в новую костную ткань, постепенно замещаясь. На рис. 2 видно, что ку-
сочек материала окружен костной волокнистой структурой, в которой расположены клетки (остеоциты). Воспалительные явления вокруг материала отсутствуют, клетки лимфоцитарного ряда не обнаруживали.
В центральной зоне дефекта формируется плотная костная мозоль, идущая со стороны надкостницы, с активно синтезирующими клетками.
Специальная гистохимическая окраска препарата показывает высокое содержание нового коллагена и клеток (рис. 3).
Волокна нового коллагена окрашены в красный цвет, в промежутках пучков волокон видно развитое межуточное вещество, в ла-
кунах которого формируются кровеносные сосуды.
Таким образом, на срок наблюдения 1 месяц после операции и имплантации костного не деминерализованного коллагена процесс заживления идет во всех участках дефекта без явлений воспаления и фиброзообразова-ния (первая фаза по Boden). Костный не деминерализованный коллаген, насыщенный с-ГАГ, постепенно замещаясь, способствует формированию нового костного матрикса.
На срок наблюдения 2 и 3 месяца гисто-морфологическая картина репарации костных дефектов была следующей.
Рис. 3. Опыт. Гистоморфологическая картина участка костного дефекта лучевой кости кролика через 1 месяц после операции и имплантации костного не деминерализованного коллагена.
Формирование новой костной мозоли в прикортикальной зоне дефекта, видны пучки коллагеновых волокон, лакун и фибро-ретикулярной ткани. Окраска по Ван-Г изон. Ув. х 200.
Рис. 4. Опыт. Гистоморфологическая картина участка костного дефекта лучевой кости кролика через 2 месяца после операции и имплантации костного не деминерализованного коллагена.
Формирование трабекул губчатой кости по боковым зонам дефекта, видны места материала (серый цвет), замещаемого новой костной тканью (темный цвет). Окраска по Крейбергу. Ув. х 240.
