Научная статья на тему 'Применение регуляторных белков костной ткани в травматологии и ортопедии'

Применение регуляторных белков костной ткани в травматологии и ортопедии Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
90
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ / REGULATORY PROTEINS / ФАКТОРЫ РОСТА / GROWTH FACTORS / КОСТНАЯ ТКАНЬ / BONE / ЦИТОКИНЫ / CYTOKINES / ТРАВМАТОЛОГИЯ / TRAUMATOLOGY / ОРТОПЕДИЯ / ORTHOPEDICS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Выхованец Евгения Петровна, Мельников Сергей Александрович, Сакулин Никита Владимирович

Целью нашего исследования было провести анализ литературы, посвященной действию основных факторов роста и выделить среди них те регуляторные белки, которые оказывают влияние на реституцию костной ткани и могут быть применены в травматологии и ортопедии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Выхованец Евгения Петровна, Мельников Сергей Александрович, Сакулин Никита Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

APPLICATION OF BONE REGULATORY PROTEINS IN TRAUMATOLOGY AND ORTHOPEDICS

The aim of the study was to analyze the scientific literature devoted to the effect of the main growth factors and distinguish among them those regulatory proteins that affect the restitution of bone tissue and can be used in traumatology and orthopedics.

Текст научной работы на тему «Применение регуляторных белков костной ткани в травматологии и ортопедии»

Вернулся в свой кабинет. Пока еще мой кабинет. Надо сосредоточится и обдумать создавшуюся ситуацию. Сегодня пятница. С понедельника 15 июня я уже не работник Центра. Уволен, даже без права выполнения научной или лечебной работы!

Значит, надо собрать коллектив и достойно распрощаться со всеми, с кем отработал эти четыре десятка лет. Даю четкую команду секретарю: «К 12 часам всех заместителей ко мне! Объявить о сборе всех сотрудников в большом зале в 14-00».

С заместителями оперативно обсудили вопрос о передаче руководств Центром. Среди присутствующих были в основном мужчины. Было высказано мнение: рекомендовать на должность исполняющего обязанности генерального директора Центра профессора нейрохирурга Худяева Александра Тимофеевича.

14 часов. Зал переполнен. Собрались все научные сотрудники, врачи, медсестры, технический персонал. Я сообщил, что приказом Министра здравоохранения РФ с 15 июня я уволен в связи достижением 70-летнего возраста. Сказал, что работа в Центре, общение с коллективом для меня всегда были важны. У нас было полное взаимопонимание, и все сотрудники работали с полной отдачей. Мы прожили вместе немало хороших моментов, многого достигли. Центр находится на пике мировой науки, и многие считают за честь его посетить.

Дальше предлагаю назначить исполняющим обязанности генерального директора Центра либо заместителя директора по клинической работе доктора медицинских наук профессора Худяева Александра Тимофеевича, либо заместителя директора по научной работе доктора медицинских наук Елену Александровну Волокитину. Елена Алесандровна сразу же взяла самоотвод. Таким образом, осталась одна кандидатура. В зале поднялся шум. Сотрудники ошарашены случившимся, одни в растерянности, у других на глазах слезы.

В целом в реальность происходящего верилось с трудом. Все это было, как гром среди ясного неба. Конечно, не так я себе представлял окончание моей карьеры.

Поднимаюсь на родную трибуну для заключительного слова. Говорю о том, что работа руководителя и почетна, и сложна. Должность директора - это публичная должность. Ему постоянно приходиться общаться и с органами власти, и с общественными организациями, и сотрудниками, и с посетителями, и с больными. Иногда приходилось провидчески принимать, на первый взгляд, спорные, непопулярные решения, которые в последующем обычно приносили положительные результаты.

Кому же нужно было так резко и довольно неуклюже отстранить В.И. Шевцова от руководства Центра и даже не оставив ему право на научную или клиническую деятельность в научном центре?

А.Т. Худяев был назначен и.о. генерального директора РНЦ «ВТО» им. академика

Г.А. И_л_и_зарова.______________________________

116-

Для представления и.о. генерального директора коллективу приехал сам губернатор области О.А. Богомолов. Представляя А.Т. Худяева, он сказал: «Я надеюсь на Вас, Александр Тимофеевич. Вы наведете здесь порядок!» Странный наказ. А разве в этом научном центре, находящемся на мировом уровне медицинской науки, не было никакого порядка? А.Т. Худяев проработал 10 месяцев и скоропостижно умер на рабочем месте». Подробнее, если хотите, можно прочитать, как все было и развивалось в упомянутой книге В.И. Шевцова «Хирургия моей жизни».

Только такой мужественный человек, каким является Владимир Иванович Шевцов, не сломался, помогли не только родные и друзья из России, но и зарубежные коллеги, помогло и поддержало медицинское сообщество.

Владимир Иванович по-прежнему энергичен, и его трудно застать в Кургане: лекции студентам медакадемий, консультации, эксперименты и операции больных. Его постоянно приглашают на крупные международные форумы в качестве председателя и участника, консультанта больных и хирурга. Можно бесконечно говорить о всех замечательных качествах Владимира Ивановича, их немало, и в совокупности они составляют то единое, что принято в жизни называть мудростью и прозорливостью. Хирург, профессор В.И. Шевцов и сегодня служит в медицине и медицинской науке.

УДК 57; 61

Е.П. Выхованец, С.А. Мельников, Н.В. Сакулин Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова, Курган

ПРИМЕНЕНИЕ РЕГУляТОРНЫХ

белков костной ткани в травматологии и

ОРТОПЕДИИ

Аннотация. Целью нашего исследования было провести анализ литературы, посвященной действию основных факторов роста и выделить среди них те регуляторные белки, которые оказывают влияние на реституцию костной ткани и могут быть применены в травматологии и ортопедии.

Ключевые слова: регуляторные белки, факторы роста, костная ткань, цитокины, травматология, ортопедия.

Вестник КГУ, 2015. № 2

E.P. Vykhovanets, S.A. Melnikov, N.V. Sakulin Federal State Budgetary Institution "Russian Ilizarov Scientific Center "Restorative Traumatology and Orthopaedics" of the RF Ministry of Health, Kurgan

APPLICATION OF BONE REGULATORY PROTEINS IN TRAUMATOLOGY AND ORTHOPEDICS

Abstract. The aim of the study was to analyze the scientific literature devoted to the effect of the main growth factors and distinguish among them those regulatory proteins that affect the restitution of bone tissue and can be used in traumatology and orthopedics.

Keywords: regulatory proteins, growth factors, bone, cytokines, traumatology, orthopedics.

ВВЕДЕНИЕ

В условиях современной цивилизации наблюдается рост количества травм опорно-двигательного аппарата и возрастает тяжесть данных повреждений. Травмы опорно-двигательного аппарата являются одной из самых распространенных причин, ведущих к инвалидности и смерти [4]. По данным статистики Всемирной организации здравоохранения, тяжелые механические травмы среди причин смертности уступают лишь опухолям и сердечнососудистым заболеваниям, особенно у лиц моложе 45 лет [1]. Кроме того, в Российской Федерации заболеваниями опорно-двигательного аппарата - позвоночника, суставов, связок и мышц - страдают 80% населения в возрасте от 30 до 50 лет [2]. Поэтому в настоящее время сокращение сроков лечения больных ортопедотравматоло-гического профиля является одной из важнейших проблем современности.

На сегодняшний день известно, что в костной ткани содержится ряд регуляторных соединений, способных влиять на пролиферацию и дифференциацию клеток в процессе костного ремодели-рования [3].

Перспективным направлением при лечении больных с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательного аппарата является изучение влияния факторов роста на костную ткань. Однако в настоящее время лишь немногие факторы роста и цитокины, присутствующие в костной ткани, используются в травматологии и ортопедии как средства стимуляции репаративного остеогенеза.

Целью нашего исследования было целью нашего исследования было провести анализ литературы, посвященной действию основных факторов роста и выделить среди них те регуляторные белки, которые оказывают влияние на реституцию костной ткани и могут быть применены в травматологии и ортопедии.

Регуляторные белки костной ткани применимые в ортопедии

Первые исследования в этой области были посвящены костным морфогенетическим белкам (КМБ). Участие КМБ в формировании кости в эктопических зонах, независимых от энхондраль-ной кальцификации, открыло двери для их применения в качестве стимулятора остеоиндукции [12]. Способность КМБ стимулировать остеогенез была продемонстрирована в многочисленных исследованиях Guldberg и соавт. [6]. Используя in vivo транскожную электропорацию, Kawai и соавт. успешно пересадили человеческий ген КМБ-2 в мышечные клетки крыс и наблюдали формирование трабекулярной кости и костного мозга. Эта работа показала, что возможно вызвать формирование костной ткани, активируя единственный ген экспрессирующий КМБ-2, в местах, где костная ткань обычно не присутствует [7].

Было замечено, что помимо КМБ в формировании кости участвует огромное число других факторов роста, играющих критическую роль в регуляции клеточных процессов не только при регенерации костной ткани. Исследование, выполненное Gerstenfeld и соавт., показало присутствие и возможную роль в формировании костной ткани приблизительно 50 факторов роста. Исследуя структуру их временных мРНК, экспрес-сирующихся в течение естественной регенерации перелома, наиболее преобладающими оказались инсулиноподобный фактор роста (ИПФР), трансформирующий фактор роста (ТФР), интерлейкин (ИЛ), КМБ и ВЭФР [5].

В настоящее время особый интерес исследователей вызывают способы доставки факторов роста в зону регенерации. Так, некорректное применение комбинации факторов может стимулировать сигнальные каскады, которые приведут к активации процесса резорбции костной ткани [8]. С другой стороны, возможен синергичный эффект на применение более чем одного фактора роста. Исследования Peng и соавт. показали, что КМБ-4 и ВЭФР работают синергично, вызывая более активную дифференци-ровку остеопрегинеторных клеток в остеобласты [9]. Гистоморфометрический анализ, проведенный Simmons и соавт., показал, что одновременная использование КМБ-2 и ТФР^З имеет значительно больший остеоиндуктивный эффект, чем применение всего лишь одного из факторов [11].

Считается, что наибольшей эффективностью будет обладать способ, подражающий естественному клеточному поведению при регенерации перелома. Raiche и др. описывают теорию двойного эффекта, в которой предполагается, что последовательное действие на основные стволовые клетки сначала КМБ-2, а затем ИПФР-I будет стимулировать пролиферацию клеток лучше, чем их одновременное применение [10].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Т_а ким о б р а зом , п р о в е_д е н н ый лит е р а т у р ный

117

серия «физиология, психология, медицина», выпуск 7

анализ показал, что факторы роста являются регулятором остеосинтеза и могут быть использованы для оптимизации репаративного остео-генеза и сокращать сроки лечения в ортопедии и травматологии.

Список литературы

1 Бюллетень ВОЗ №310: Десять ведущих причин смерти в мире. URL: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/ fs310/ru/index2.html (дата обращения: 15.09.2014)

2 Исмагилов М. Ф, Галиуллин Н. И., Мингалеев Д. Р. Издержки современной практической неврологии // Неврологический вестник. - 2005. - Вып. 1-2. - Т. XXXVII. -

C. 105-107.

3 Павлова Л. А., Павлова Т. В., Нестеров А. В. Современное представление об остеоиндуктивных механизмах регенерации костной ткани. Обзор состояния проблемы // Научные ведомости Белгородского государственного университета. - 2010. - № 10(81). - С. 5-11.

4 Рынденко С. В., Феськов А. Э, Чернов А. Л. и др. Повреждения опорно-двигательного аппарата. Клиника, диагностика и лечение на этапах медицинской эвакуации // Медицина неотложных состояний. - 2010. - № 5. - С. 25-31.

5 Gerstenfeld, L.C., Cullinane D.M., Barnes G.L., Graves

D.T., Einhorn T.A. Fracture healing as a post-natal developmental process: molecular, spatial, and temporal aspects of its regulation. - J. of Cell. Bioch., 2003. - P. 873-84.

6 Guldberg R.E. Spatiotemporal delivery strategies for promoting musculoskeletal tissue regeneration. - J. of Bone and Min. Res. 2009. - P. 1507-1511.

7 Kawai M., Bessho K., Kaihara S, Sonobe J., Oda K., lizuka T., Maruyama H. Ectopic bone formation by human bone morphogenetic protein-2 gene transfer to skeletal muscle using transcutaneous electroporation. - Human Gene Therapy, 2003. -P. 1547-556.

8 Kempen D.H., Creemers L.B, Alblas J., Lu L., Verbout A.J., Yaszemski M.J., Dhert W.J. Growth factor interactions in bone regeneration. - Tissue engineering, 2010. - P. 551-566.

9 Peng H., Wright V., Usas A., Gearhart B., Shen H.C., Cummins J., Huard J. Synergistic enhancement of bone formation and healing by stem cell-expressed VEGF and bone morphogenetic protein-4. - J. Clin. Invest., 2002. - P. 751.

10 Raiche A. In vitro effects of combined and sequential delivery of two bone growth factors. - Biomaterials, 2004. -P. 677-85.

11 Simmons C. Dual growth factor delivery and controlled scaffold degradation enhance in vivo bone formation by transplanted bone marrow stromal cells. - Bone, 2004. -

P. 562-69.

12 Szpalski M., Gunzburg R. Recombinant human bone morphogenetic protein-2: a novel osteoinductive alternative to autogenous bone graft? - Acta Orthop. Belg., 2005. - P. 133-48.

УДК: 618.29-007.2:159.922:612.821.3 В.А. Щуров

Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени акад. Г.А. Илизарова, Курган

ПОГРАНИЧНЫЕ ВОПРОСЫ

регуляции продольного роста тела человека (обзор исследований)

А н н ота ц ия . В о бз о ре , о сн о ва н н о м н а м н о го-

летнем авторском опыте исследований динамики ростовых процессов детей, в том числе больных с задержкой роста тела, дан анализ эпохальных изменений размеров тела. Показано негативное влияние акселерации на здоровье детей. Предположен неизбежный возврат к биологически обоснованным темпам скорости роста тела, который наступает через период десинхронизации роста и развития новорожденных. Нормализация биологических размеров тела и мозга стала возможной в условиях использования внешних цифровых носителей и обработки возрастающего объёма информации.

Ключевые слова: антропометрия, акселерация роста, размеры тела новорожденных.

V.A. Shchurov

Federal State Budgetary Institution "Russian Ilizarov Scientific Center "Restorative Traumatology and Orthopaedics" of the RF Ministry of Health, Kurgan

BORDER ISSUES OF THE REGULATION OF THE LONGITUDINAL GROWTH OF THE HUMAN BODY (REVIEW OF STUDIES)

Abstract. The review is based on the years of the author's experience gained from the studies of the dynamics of growth processes of children, including patients with delayed body growth. The review gives an analysis of the epochal changes in body size. The work shows the negative influence of acceleration on children's health. The analysis allows for the possibility of the inevitable return to biologically reasonable body growth rate, which comes through a period of de-synchronization of growth and development of newborns. Normalization of the biological body and brain size became possible under the conditions of the use of external digital media and processing an increasing volume of information.

Keywords: anthropometry, growth acceleration, body size of newborns.

ВВЕДЕНИЕ

Ни одно биологическое явление не подвергалось столь значительной математической обработке, как процесс роста [2, 13]. Но, несмотря на достижения в области молекулярной биологии и математического моделирования, попытки создания единой теории роста не принесли желаемого результата. Традиционно динамику роста детей тесно связывают с увеличением возраста, однако воплощенное в годы время само по себе не может претендовать на роль движущей силы роста [4]. Сущность роста состоит в накоплении общей массы полезных тканей и совершенствовании функций развивающегося организма. При

118

Вестник КГУ, 2015. № 2

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.