CC BY
18
I
Орипнальы дозддження
Original Researches
Травма
УДК 616.728.2-089.843-089.881 DOI: 10.22141/1608-1706.2.21.2020.202230
Ол/ф/ренко О.1.1, Савосько С.1.2
1Нац1ональна медична академ/я п/слядипломно! осв/ти ¡мен1 П.Л. Шупика, МЦ «Кл/н/ка сучасно!
ортопедИ», м. Ки!в, Укра!на
2Нащональний медичний ун1верситет ¡мен10.О. Богомольця, м. Ки!в, Укра!на
Вивчення структурних порушень колшного суглоба кро^в при моделюванш остеоартриту та внутрiшньосуглобовому введены збагаченоТ тромбоцитами плазми i концентрату асшрату
кiсткового мозку
Резюме. У статтi наведено результати експериментального досл1д>кення з вивчення структурних порушень кол/нного суглоба та морфометрично! оц/нки суглобового хряща за умов введення збагачено! тромбоцитами плазми i концентрату асп/рату к/сткового мозку. Кролям виконували стандартне моделю-вання остеоартриту шляхом формування хрящового дефекту, перес/чення передньо! хрестопод/бно! зв'язки та резекц/! медiального менска. Через 28 дн/в внутр/шньосуглобово вводили 0,9% NaCl, або зба-гачену тромбоцитами плазму, або концентрат асп/рату к/сткового мозку, через 14 дн/в досл/дним групам внутр/шньосуглобово вводили 0,9% NaCl або збагачену тромбоцитами плазму. Через 2 мiсяцi проведено г/столог/чне та морфометричне досл/дккення епiфiзарноi' поверхн/ стегново! та великогом/лково! юсток. За результатами досл/дккень у вс/х тварин, яких досл/дккували, установлено дентичний за д/'аметром дефект епiфiзарного хряща, редукц/ю хондроцит/в (на 55,1 %), зменшення товщини перифокально! суглобово! поверхн (на 53,2 %) та в/дносно! щ/льност/ к/стково! тканини епiфiза к/стки (на 48,5 %). Моделювання суглобового дефекту не обмежувалось зоною пошкодккення i викликало дистрофiчнi зм/ни суглобового хряща великогом/лково!юстки. За результатами статистичного аналiзу введення збагачено! тромбоцитами плазми не позначилось на запобiганнi дегенеративним зм/нам суглобово! поверхн/. У груп/, у яюй використовува-ли концентрат асп/рату юсткового мозку, установлено б/льшу товщину па^нового хряща великогом/лково! юстки на 15,3 % (Р < 0,05) пор/вняно з групою, де застосовували 0,9% NaCl, та групою з подв/йним викори-станням збагачено! тромбоцитами плазми. При цьому в/дносна щ/льн/сть субепiфiзарноi' юстково! тканини в групах пор/вняння з остеоартритом не мала в/дм/нностей.
Ключовi слова: остеоартрит; кол/нний суглоб; морфометр/я; збагачена тромбоцитами плазма; концентрат асп/рату к/сткового мозку
Вступ
Остеоартрит (ОА) е найбтьш поширеною формою дегенеративних захворювань суглобiв й одшею з осно-вних причин болю й швалщносп в пащентав середньо-го та похилого вшу [1]. Незважаючи на деяы усшхи в дослщженш патогенезу захворювання та артропласти-ки колшного суглоба, дош не юнуе ефективного спе-цифiчного л^вання остеоартриту [2]. 1снуе гшотеза, що локальне застосування автолопчних клггинних
матер1атв може сприяти вщновленню травмованих структур або зменшити прогресуюче пошкодження в колшному суглобь За останне десятилптя швидко розширилося застосування збагачено! тромбоцитами плазми та концентрату асшрату юсткового мозку. Подготовка !х концентратав вище фiзiологiчних показниюв розглядаеться як умова для стимулювання вщновних процешв в ушкодженш дтянщ [3]. Однак ефектив-шсть цих пiдходiв е неоднозначною, деяю автори по-
© «Травма» / «Травма» / «Trauma» («Travma»), 2020
© Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2020
Для кореспонденци: Ол1ф1ренко Олекш 1ванович, кафедра ортопедп та травматологи № 1, Нацюнальна медична академ1я тслядипломно! осв1ти iMeHi П.Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки'в, 04112, Укра'на; e-mail: [email protected]; конт. тел.: +3 (8093) 141-88-27
For correspondence: Oleksii Olifirenko, Department of Orthopedics and Traumatology 1, Shupyk National Medical Academy of Postgraduate Education, Dorohozhytska st., 9, Kyiv, 04112, Ukraine; e-mail: [email protected]; contact phone: +3 (8093) 141-88-27
Рисунок 1. 1нтраоперацйний вигляд колнного суглоба: 1 — кукса передньо/ хрестопод1бно/ зв'язки; 2 — стандартний дефект хряща мед1ального виростка стегна; 3 — видалене жирове тло;
4 — видалений мед '/альний мен!ск
вщомляють про вщсутшсть виновного процесу в екс-периментальних умовах [4], а iншi — про зменшення больового синдрому при легкому та помiрному остео-артрип [5]. Бтьшють авторiв сходяться на думцi, що застосування автолопчних клiтинних похiдних не тль-ки е безпечним для використання, але й мае потенцiал для полшшення вiдновлення як самостiйний спошб лiкування i в комбiнованому лкуванш [6]. Так, Krych е1 а1. (2016) при аналiзi використання штучного хряща показали краще збереження хряща через 1 рк: в разi до-даткового введення збагачено'1 тромбоцитами плазми або концентрату астрату ысткового мозку.
Експериментальнi моделi остеоартриту часто ви-користовуються в дослiдженнях механiзмiв розвитку прогресуючо'' дегенераци суглобового хряща та при ощнщ впливу рiзних лiкарських засобiв та клiтинних технологш щодо запобiгання 1и. Спонтанний розви-ток остеоартриту в дослiдних тварин е тривалим i, як правило, пов'язаний iз вiковими змiнами та шшими факторами. Оцiнка потенцшно'' дл лiкарських засо-бiв передбачае однотипний характер розвитку деге-неративних змш у всiх дослiджуваних випадках, тому застосування моделi шляхом формування хрящово-го дефекту, пересiчення передньо'1 хрестоподiбноí' зв'язки та резекци медiального мешска дозволяють спричинити швидке, топографiчно та морфометрич-но типове прогресуюче пошкодження суглобового хряща. У цьому дослщженш ми припустили, що введення збагачено'1 тромбоцитами плазми та концентрату астрату ысткового мозку може вплинути на пере-
бiг розвитку дегенеративних змш суглобового хряща колшного суглоба при остеоартрить
Мета: дослщити вплив збагачено'1 тромбоцитами плазми та концентрату асшрату кiсткового мозку на структурш змiни колiнного суглоба тсля моделювання остеоартриту в кролiв.
Матерiали та методи
Експеримент проведений на 16 кролях-самцях лiнií шиншила вагою 2,47 (2,25—2,70) кг. Вк тварин до початку експерименту був 11—12 мюящв. Тварини утри-мувались у вiварií НМАПО iм. П.Л. Шупика за умов вiльного доступу до та води. Спочатку випадковим чином тварин розподiлено на чотири групи по 4 тварини: 1-ша — контрольна (штактна); 2-га — модель остеоартриту + двократне внутршньосуглобове введення фiзiологiчного розчину через 4 та 6 тижшв; 3-тя — модель остеоартриту + двократне внутршньосуглобове введення збагачено'' тромбоцитами плазми через 4 та 6 тижшв; 4-та — модель остеоартриту + внутршньосу-глобове введення концентрату червоного ысткового мозку через 4 тижш та збагачено'' тромбоцитами плазми через 6 тижшв. Експериментальш умови на обох колшних суглобах у кожно'1 тварини були щентичш
Модель остеоартриту: в умовах операцшно! вiварiю тварин наркотизували кетамiном 35 мг/кг в/м + кси-лазином 5 мг/кг в/м. Колшш суглоби обстригали й обробляли антисептиками. Виконувався медiальний парапателярний доступ iз вивихом наколiнка. Модель остеоартриту полягала в механiчному формуванш
Рисунок 2. Етапи забору ксткового мозку з крила таза кроля юстковою голкою 11G типу Jamshidi (Biomedical, 1тал1я) та вигляд к'1сткового мозку тсля роздтення на шари
Орипнальы дослiдження / Ог1д1па! РезеагсИез |
Рисунок 3. Дефект суглобово! поверхш стегновоI к!стки крол'в псля моделювання остеоартриту Прим1тки: 1, 2 — група 2; 3, 4 — група 3; 5, 6 — група 4; * — дефект суглобового хряща. Гематоксилiн-еозин (1, 3, 5: об. 4, ок. 10), альц!ановий син!й пкрофуксин (2, 4, 6: об. 10, ок. 10).
стандартного хрящового дефекту медiального виростка стегна, переиченш передньо! хрестоподiбноí зв'язки та резекци медiального менiска та жирового тiла.
Рани промивались водними розчинами антисептиюв та вшивались наглухо нитками 3/0 (Vicryl, Ethicon Inc.) та в подальшому кожного дня оброблялись повщон-йодом (бетадин, Egis) до заживлення. Також проводилась антибютикопрофшактика цефтрiаксоном 40 мг/кг 1 раз/ добу 3 дт в/м (Basalt, Украша). Iнфекцiйних чи iнших тсляоперацшних ускладнень не виявлено.
Через 4 тижнк 1-ша група — контроль, штактна; 2-га — пiд седащею виконано внутрiшньосуглобове введення 0,5 мл 0,9% NaCl; 3-тя — тд седацiею забiр iз вушно'1 вени вакутейнером 4,5 мл кровi + 3,8% ци-
трату натрiя. Центрифугування на 0,6 G 8 хв центрифугою Elmi CM-6M (Латвiя). Роздiлення кровi на шари, ручний забiр 0,5 мл тромболейкоцитарного шару та внутршньосуглобове введення; 4-та — шд седацiею за-бiр iз крила таза кiстково-мозковою голкою 11G типу Jamshidi (Biomedical, Iталiя) у вакутейнер 4,5 мл чер-воного кюткового мозку + 3,8% цитрату натрiя. Центрифугування на 0,6 G 8 хв центрифугою Elmi CM-6M (Латвiя). Роздшення червоного кюткового мозку на шари, ручний забiр 0,5 мл багатого шару та внутрш-ньосуглобове введення.
Дал через 2 тижнк 1-ша група — штактна, 2-га — повтор 0,5 мл 0,9% NaCl, 3-тя та 4-та групи — внутршньо-суглобове введення збагачено'1 тромбоцитами плазми.
Рисунок 4. Перифокальний суглобовий хрящ стегново/ к!стки крол!в п'юля моделювання
остеоартриту
Примтки: 1 — контроль (група 1); 2 — група 2; 3 — група 3; 4 — група 4. Альц!ановий сишй пкрофуксин (1, 4), гематоксилн-еозин (2, 3), об. 10, ок. 10.
Через 2 мюящ пiсля моделювання остеоартиту тва-рин виводили з експерименту шляхом введення летально! дози наркозу.
Робота з тваринами здшснювалася вщповщно до правил бвропейсько! конвенци про гуманне ставлен-ня до лабораторних тварин, яких використовують для експериментальних та iнших наукових щлей, а також вiдповiдно до Законодавства Укра!ни. Наукове досль дження схвалене та наданий дозвiл на його проведен-ня комiсieю з питань етики НМАПО iм. П.Л. Шупика (протокол засiдання № 11 вщ 19.11.2018 р.).
Епiфiзи стегново! та великогомшкових кiсток тварин видтяли для гiстологiчного та морфометричного дослщжень. Демiнералiзацiю зразив проводили в роз-чинi OsteoFast 2 (BioGnost Ltd., Хорватая). Пiсля вщ-мивання уш зразки заливали в парафiн (Leica Surgipath Paraplast Regular) за стандартною методикою. Одер-жували сагiтальнi парафiновi зрiзи, забарвлювали ге-матоксилiном з еозином, альщановим синiм iз ткро-фуксином i дослiджували на мкроскот Olympus BX 51. Морфометрично ощнювали дiаметр дефекту (мкм), товщину перифокального суглобового хряща (мкм), вiдносну щтьнють субхондрально! кютково! тканини [8]. Морфометрш проведено з використанням програ-ми Carl Zeiss (AxioVision SE64 Rel.4.9.1), статистичну оцiнку — за допомогою програми Origin Lab version 8.0. Мiжгруповi вiдмiнностi оцiнювали за непараметрич-ним критерieм Крускала — Уоллюа. Результати наведено у виглядi медiани з меншим та бтьшим квартилем (Ме [Q1—Q3]). Рiзницю вважали статистично вiрогiд-ною при P < 0,05.
Результати
Дефект суглобово! поверхш був у всiх дослщних тварин 2-4-! груп. Середнш дiаметр дефекту наведено в табл. 1. Статистично значущо! рiзницi мiж групами по-рiвняння не виявлено, що дозволило об'ективно ощ-нити iншi показники в дослiджених зразках.
Хрящовий дефект характеризувався втратою паль нового хряща, порушенням перифокального хряща i субхондрально! кютково'! тканини (рис. 3: 1, 3, 5). У деяких зразках дтянка дефекту була заповнена спо-лучною тканиною, що мютить фiбробласти, в деяких
випадках реестрували появу вогнищ ретикулярно! тканини. Новоутворену фiброретикулярну тканину також реестрували за межами контуру суглобового хряща, вона також покривала тонким шаром поверхню хряща. Останне пояснюеться мчащею клiтин iз субхондрально! дтянки через наскрiзний дефект. У деяких зразках зменшилась щтьнють червоного кiсткового мозку, вiдбулось замщення сполучною тканиною. На-вколо дефекту реестрували крововиливи i новоутворенi стазоваш судини. На рiвнi дефекту втбулась тотальна редукцiя хряща, тому оцшено лише середнiй дiаметр цих зон. При цьому в перифокальному епiфiзарному хрящi вiдмiчено часткове збереження хондромуко!ду й iзогенних груп хондроцитiв, хоча структура хряща була рiзко змшена. Основними змiнами були зменшення товщини, редукцiя клiтинного складу, що пов'язано з дегенеративними змшами. Морфологiчно це виявлено як порожш лакуни, позбавленi хондроцитiв, або клiтини з шкнозом. При забарвленнi альцiановим сишм, що реагуе з кислими сульфатованими глкоза-мiнглiканами, виявлено зменшення штенсивносп ре-акц!! перицелюлярно! дiлянки хондромуко!ду. Дегене-ративнi змiни хряща радiально прогресували вiд зони механiчного пошкодження, i бiльшою мiрою зазнава-ли пошкодження поверхневi шари гiалiнового хряща (рис. 3: 2, 4, 6). У глибоких шарах хряща реестрували деструктивш змши з ремоделюванням хондромуко!ду i кiстково! тканини з формуванням лакун. При цьому метафiзарний хрящ залишався вiдносно збереженим, тобто дегенеративш змiни на застосованiй моделi ос-теоартриту обмежувались епiфiзом кустки.
Дистрофiчнi змiни хондроцитiв у перифокальнiй зош були меншими, нiж у дтянщ дефекту. Харак-терним проявом прогресуючих дегенеративних змiн були швидша редукщя хондроцитiв над деструктив-ними змшами хондромуко!ду. Це добре iлюстровано на рис. 4: 2. Аналiз щтьносп хондроцитiв у тест-зонах хрящово! поверхш довжиною 1000 мкм показав мiж-групову рiзницю мiж групою 2 i групами 3 i 4 на 45,8 i 38,3 % вщповщно, Р < 0,05, тсда як iз контролем — на 53,3 i 61,2 % (Р < 0,05) (табл. 3).
За результатами морфометри товщина перифокального хряща через 2 мюящ шсля моделювання дефекту
Таблиця 1. Диаметр дефекту в еп1ф1з1 к!стки псля моделювання остеоартриту (Me [Q1-Q3])
Група Юстка Зона дефекту, мкм
1-ша (контроль) в/г -
с -
2-га в/г 2279,8 [1987,8-3087,3]
с 2085,7 [1239,5-2352,4]
3-тя (PRP/PRP) в/г 2443,2 [1764,8-3206,6]
с 1576,9 [1422,3-5040,7]
4-та (MAC/PRP) в/г 2153,6 [1985,9-3361]
с 1903,1 [1238,6-2686,7]
Примтки: в/г — великогом!лкова юстка; с — стегнова к!стка.
Таблиця 2. Результати морфометрично/ оц!нки перифокально/ длянки еп1ф1за к!стки тсля моделювання остеоартриту (Me [Q1-Q3])
Група KicTKa Товщина перифокального епiфiзaрного хряща, мкм Вщносна щшьшсть субхондральноТ кютковоТ тканини,%
1-ша (контроль) в/г 1524,7 [1061,1-1531,6] 53,2 [51,2-55,2]
с 1133,7 [1110,0-1156,3] 70,3 [68,8-72,6]
2-га в/г 778,9 [613,9-951,8]* 29,6 [23,9-36,1]*
с 530,1 [447,0-815,0]* 36,2 [24,8-52,9]*
3-тя (PRP/PRP) в/г 1179,9 [680,9-1439,8]* 30,7 [25,6-35,1]*
с 714,2 [473,8-973,2]* 57,7 [37,6-78,4]*
4-та (BMAC/PRP) в/г 1012,8 [820,8-1188,2]*, # 31,6 [29,8-36,3]*
с 591,3 [429,5-816,5]* 50,1 [35,8-56,0]*
Прим!тки: в/г — великогомЛкова кстка; с — стегнова к!стка; * — в!рог!дно пор'вняно з контрольною групою (P < 0,05); # — в!рог1дно пор!вняно з 1-ю групою (P < 0,05).
зменшилась на 53,2 % пор1вняно з контрольною групою (Р < 0,05). У rpyni 3 i 4 не виявлено статистично! рiзницi щодо групи 2 (табл. 2). При цьому ан^з еш-фiза великогомшково! кiстки показав статистично значимо бтьшу товщину в групi 4 щодо групи 2 — на 15,3 % (Р < 0,05), що вказуе на часткове запобтання прогресуючим дегенеративним змiнам суглобового хряща (табл. 1).
Проявом виновного процесу можу бути збтьшен-ня щiльностi ысткового мозку й активацiя ангюгене-зу (зразок 7, правий суглоб). Змши суглобового хряща великогомшково! ыстки були подiбними до описаних порушень, вщмшшсть тiльки в тому, що дегенератив-нi змiни хряща бiльшою мiрою були зосeрeджeнi в по-верхневих шарах, але локальнi пошкодження хряща також реестрували, що позначилось на субхондральнш кiстцi.
Гiстологiчний та морфометричний аналiз субхон-дрально! истково! тканин показав !"! часткову деструк-цш, що пов'язано як iз мехашчним пошкодженням, так i з частковою рeзорбцiею трабекулярно! кустки. Усереднена групова рiзниця вiдносно! щiльностi ста-новила 16,8 % на рiвнi стегново! кустки i 22,5 % на рiвнi вeликогомiлково! кiстки. Статистично значущо! рiз-ницi мiж дослiдними групами порiвняння не виявлено (табл. 2).
Обговорення
В експериментах ми дослщжували структурш змiни суглобово! повeрхнi хряща тсля моделювання локального дефекту за допомогою гiстологiчних та морфоме-тричних мeтодiв. Як було описано, на морфолопчному рiвнi зона дефекту не обмежувалась лише суглобовим хрящем i порушення зачепили субхондральну частину eпiфiза кiстки. Порушення гiалiнового хряща поляга-ли в загибeлi хондроцитiв, редукци !х кiлькостi в хря-щ^ у рeзультатi чого реестрували порожш (безклггин-нi) лакули, дeструктивнi змши хондромуко!ду також позначились на пошкодженш та товщинi суглобово!
Таблиця 3. Середня щльнсть хондроцитв у перифокальному суглобовому хрящ! стегново/ ^стки тсля моделювання остеоартриту (Me [Q1-Q3])
Група Зона дефекту, мкм
1-ша (контроль) 352,0 [315,0-386,0]
2-га 131,0 [118,7-203,7]*
3-тя (PRP/PRP) 232,5 [150,0-307,0]*, #
4-та (BMAC/PRP) 246,5 [209,0-300,2]*, #
Прим!тки: в/г — великогомЛкова кстка; с — стегнова кстка; * — в!рогщно пор!вняно з контрольною групою (P < 0,05); # — в!рог1дно пор!вняно з 1-ю групою (P < 0,05).
поверхш. Ми вважаемо, що першочергово це вщбува-лось у поверхневих шарах хряща, а дал^ iз переходом пошкодження в субхондральну исткову тканину, вщ-бувалась резорбщя истки i глибоких шарiв хряща. Так, виявлено змшу контуру «хрящ/исткова тканина» у бш суглобово! поверхнi, порожш лакуни в хрящi з макрофагами. Подiбнi змiни зазначали Z. Liu та ш. (2016), ними виявлено нерегуляршсть поверхнi з 2-го тижня, а критичну дегенерацiю хряща — з 4-го тижня тсля моделювання остеоартриту (трщини, втрата матрик-су хряща, редукщя товщини). Зрозумто, що втрата хондроцитiв рiзко зменшуе потеншал до вiдновлення хряща, тому шдтримка хрящово! тканини може по-тенцiйно вплинути на перебiг дегенеративних проце-сiв. На жаль, у власних експериментах ми не виявили статистично значущо! рiзницi в груш зi збагаченою тромбоцитами плазмою, дистрофiчнi змiни продо-вжувались, як у груш з остеоартритом, хоча тенденщя збереження хряща була вiдмiчена (нерегулярна дефор-мацiя поеднувалась iз дтянками вiдносно збереженого хондромуко!ду). Було встановлено часткове збереження кiлькостi хондроцитав, рееструються iзогеннi групи
в палшовому хрящi, але це не позначилось на збере-женнi Bciei' товщини суглобового хряща. Дегенератив-ш змiни прогресували, i в перифокальних дiлянках i навiть у поверхневих шарах хряща великогомiлковоi кютки виявлено редукцш хондроцитiв i деструктивнi змши хондромукоiду. У групi з концентратом асшрату кiсткового мозку товщина хрящовоi поверхнi вияви-лись вiрогiдно бтьшою тiльки на епiфiзi великогомт-ково'1' кiстки, але морфологiчнi змiни в субхондральнш кiстцi, очевидно, мали аналопчний перебiг, як у групi без введення дослщжуваних засобiв. Редукцiя щтьнос-тi кiстковоi тканини поеднувалась iз втратою кютко-вого мозку, хоча у 2 зразках iз PRP/PRP i BMAC/PRP вiдмiчено вiдносне збереження ретикулярно'1' тканини кiсткового мозку та появу новоутворених судин, що е свщченням трофiчного впливу.
Висновки
Дослщжено вплив збагачено'1' тромбоцитами плазми та концентрату асшрату кюткового мозку на структурш змiни колiнного суглоба тсля моделювання остеоар-триту в кролiв.
Продемонстровано статистично значиме збереження висоти хряща великогомтково'1' кустки в груш тварин iз внутршньосуглобовим введенням BMAC/PRP через 2 мюящ з початку експерименту. Введення збагачено'1' тромбоцитами плазми та концентрату червоного кюткового мозку позитивно впливае на стан структур колшного суглоба при моделюванш остеоартриту.
Конфлiкт штерес1в. Автори заявляють про вщсут-нють конфлiкту iнтересiв та власноi фшансово! защ-кавленостi при пiдготовцi дано! статтг
Список лiтератури
1. Gregory M.H., Capito N, Kuroki K., Stoker AM, Cook J.L., Sherman S.L. A review of translational animal models for knee osteoarthritis. Arthritis. 2012. 2012. 764621. doi: 10.1155/2012/764621.
2. Helito C.P., Bonadio M.B., Sobrado M.F. et al. Comparison of Floseal® and Tranexamic Acid for Bleeding Control
after Total Knee Arthroplasty: a Prospective Randomized Study. Clinics (Sao Paulo). 2019. 74. e1186. Published 2019 Nov 25. doi: 10.6061/clinics/2019/e1186.
3. Rughetti A, Giusti I., DAscenzo S, Leocata P., Carta G, Pavan A., Dell'Orso L., Dolo V. Platelet gel-released supernatant modulates the angiogenic capability of human endothelial cells. Blood Transfus. 2008. 6(1). P. 12-17.
4. Fleming B.C., Proffen B.L, Vavken P., Shalvoy M.R., Machan J.T., Murray M.M. Increased platelet concentration does not improve functional graft healing in bio-enhanced ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015. 23(4). P. 1161-70.
5. Campbell K.A, Saltzman B.M., Mascarenhas R.., Khair M.M., Verma N.N., Bach B.R. Jr, Cole B.J. Does intraarticular platelet-rich plasma injection provide clinically superior outcomes compared with other therapies in the treatment of knee osteoarthritis? A systematic review of overlapping metaanalyses. Arthroscopy. 2015. 31(10). Р. 2036-45.
6. Moatshe G, Morris E.R., Cinque M.E. et al. Biological treatment of the knee with platelet-rich plasma or bone marrow aspirate concentrates. Acta Orthop. 2017. 88(6). Р. 670-674. doi: 10.1080/17453674.2017.1368899.
7. Krych AJ, Nawabi D.H., Farshad-Amacker N.A, Jones K.J., Maak T.G., Potter H.G., Williams R.J. 3rd. Bone marrow concentrate improves early cartilage phase maturation of a scaffold plug in the knee: A comparative magnetic resonance imaging analysis to platelet-rich plasma and control. Am. J. Sports Med. 2016. 44(1). P. 91-8.
8. Ткачук П.В., Страфун С.С., Кучменко О.Б. и др. Оценка влияния тромбоцитарной плазмы на биохимические показатели крови в экспериментальной модели осте-оартроза коленного сустава. Травма. 2019. 20(4). C. 39-45.
9. Liu Z, Hu X., Man Z., Zhang J., Jiang Y., Ao Y. A novel rabbit model of early osteoarthritis exhibits gradual cartilage degeneration after medial collateral ligament transection outside the joint capsule. Sci. Rep. 2016. 6. 34423. Published 2016 Oct 19. doi: 10.1038/srep34423.
Отримано/Received 30.01.2020 Рецензовано/Revised 06.02.2020 Прийнято до друку/Accepted 10.02.2020 ■
Олифиренко А.И.1, Савосько С.И.2
Национальная медицинская академия последипломного образования имени П.Л. Шупика, МЦ «Клиника современной ортопедии», г. Киев, Украина
2Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина
Изучение структурных нарушений коленного сустава кроликов при моделировании остеоартрита и внутрисуставном введении обогащенной тромбоцитами плазмы и концентрата аспирата костного мозга
Резюме. В статье приведены результаты экспериментального исследования по изучению структурных нарушений коленного сустава и морфометрической оценки суставного хряща в условиях введения обогащенной тромбоцитами плазмы и концентрата аспирата костного мозга. Кроликам выполняли стандартное моделирование остеоартрита путем формирования хрящевого дефекта, пересечения передней крестообразной связки и резекции медиального мениска. Спустя 28 дней внутрисуставно вводили 0,9% №С1, или обогащенную тромбоцитами плазму,
или концентрат аспирата костного мозга, через 14 дней внутрисуставно вводили 0,9% №С1 или обогащенную тромбоцитами плазму. Через 2 месяца проведено гистологическое и морфоме-трическое исследование эпифизарной поверхности бедренной и большеберцовой костей. По результатам исследований у всех животных, которых исследовали, установлены идентичный по диаметру дефект эпифизарного хряща, редукция хондроцитов (на 55,1 %), уменьшение толщины перифокальной суставной поверхности (на 53,2 %) и относительной плотности костной
ткани эпифиза кости (на 48,5 %). Моделирование суставного дефекта не ограничивалось зоной повреждения и вызвало дистрофические изменения суставного хряща большеберцовой кости. По результатам статистического анализа введение обогащенной тромбоцитами плазмы не отразилось на предотвращении дегенеративных изменений суставной поверхности. В группе, в которой использовали концентрат аспирата костного мозга, установлена большая толщина гиалинового хряща большебер-
цовой кости на 15,3 % (Р < 0,05) по сравнению с группой, где применяли 0,9% №С1, и группой с двойным использованием обогащенной тромбоцитами плазмы. При этом относительная плотность субэпифизарнои костной ткани в группах сравнения с остеоартритом не различалась.
Ключевые слова: остеоартрит; коленный сустав; морфоме-трия; обогащенная тромбоцитами плазма; концентрат аспирата костного мозга
O.I. Olifirenko1, S.I. Savosko2
1Shupyk National Medical Academy of Postgraduate Education, MC "Clinic of Modern Orthopedics", Kyiv, Ukraine
2Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine
Study of knee joint structural changes in rabbit osteoarthritis models and intra-articular injections of platelet rich plasma and bone marrow aspirate concentrate
Abstract. Background. The article presents the results of an experimental study on the knee joint structural changes and morpho-metric evaluation of articular cartilage with the injections of platelet rich plasma and bone marrow aspirate concentrate. Materials and methods. Cartilage defect creation, anterior cruciate ligament intersection and medial meniscus resection were performed for the induction of osteoarthritis in rabbits. After 28 days, 0.9% NaCl, or platelet rich plasma, or bone marrow aspirate concentrate was administered intra-articularly; 0.9% NaCl or platelet rich plasma was injected intra-articularly in 14 days. After 2 months, histological and morphometric examination of the epiphyseal surface of the femur and tibia was performed. Results. Animal models showed identical diameter of epiphyseal cartilage defect, chondrocyte reduction (by 55.1 %), reduction of periphocal articular surface thickness (by 53.2 %) and relative bone density of epiphysis (by 48.5 %). Modeling of the joint defect was not limited to the area
of damage and caused degenerative changes of the articular cartilage of the tibia. Statistical analysis showed that the introduction of platelet rich plasma had no preventive effect on the degenerative changes in the articular surface. In the bone marrow aspirate concentrate group, the thickness of the hyaline cartilage of the tibia was found to be 15.3 % (P < 0.05) greater compared with the 0.9% NaCl group and the double platelet rich plasma group. However, the relative density of subepiphyseal bone tissue in the experimental groups with osteoarthritis had no differences. Conclusions. The effect of platelet rich plasma and bone marrow aspirate concentrate on knee joint structural changes in rabbit osteoarthritis models was investigated. Statistically significant preservation of the tibial cartilage height in the group of animals using bone marrow aspirate concentrate/platelet rich plasma was demonstrated. Keywords: osteoarthritis; knee joint; morphometry; platelet rich plasma; bone marrow aspirate concentrate
