Подход к методике лечения остеомиелита и переломов с критической потерей костной ткани с использованием биокомпозитов, содержащих нанокорпускулярные полимерные системы внутриклеточной доставки КМБ-кодирующих плазмид, теноксикама и ванкомицина

Обоснование. Остеомиелит остаётся острой проблемой, связанной с высокой частотой рецидивов и риском серьёзных осложнений. Усугубляет ситуацию рост антибиотикорезистентности, снижающей эффективность традиционной антибактериальной терапии. В связи с этим особую актуальность приобретает поиск новых методов лечения остеомиелита, особенно в случаях, сопровождающихся обширной потерей костной ткани.

Цель. Апробировать подход к методике лечения гнойно-септических воспалений, осложнённых потерей костной ткани, с использованием биокомпозитных костных имплантатов, пропитанных гелем, обладающим комплексной лекарственной функцией и обеспечивающим локальное антибактериальное, противовоспалительное и костно-регенеративное действие. Эффективность подхода оценивали на модели экспериментального остеомиелита крыс.

Материалы и методы. Методы исследования включали разработку полисахаридных гелей с механико-реологическими свойствами, близкими к свойствам мягких тканей (G'=176–271 кПа, G”=3,7–4,2 кПа), содержащих амикацин и ванкомицин по 250 мг/г сухого полимера соответственно, теноксикам 0,28 мг/мл геля и плазмиду, кодирующую костный морфогенетический белок (КМБ), 12,83 нг/мл геля, обеспечивающих имплантатам локальное антибактериальное и направленное противовоспалительное действие в сочетании со стимулированием роста костной ткани. В гель вводили два вида нанокорпускулярных носителей разного диаметра: гиалуроновые гелевые наночастицы с бимодальным распределением по размерам d=100 и 3000 нм, обеспечивающих доставку теноксикама внутрь фагоцитирующих иммунокомпетентных клеток, и нанокапсулы, покрытые агентом трансфекции d=50–100 нм, обеспечивающие трансмембранный транспорт плазмиды в нефагоцитирующие клетки, рибосомами которых синтезируется морфогенетический белок КМБ-2, инициирующий дифференциацию клеток по костному пути. Антибиотики высвобождаются из носителя только в момент бактериальной атаки имплантата под действием бактериальных ферментов, обеспечивая локальную концентрацию, в 200 раз превышающую бактерицидную. Цитотоксичность в пересчёте на сухой гель составляет 1800 мкг/мл. Минимальная ингибирующая концентрация против Staphylococcus aureus 209P — 25 мкг/мл, бактерицидная концентрация — 100 мкг/мл.

Результаты. Установлено, что биокомпозиты, пропитанные лекарственным гелем, эффективно ингибируют локальную бактериальную инфекцию, снижают общий уровень локального асептического воспаления и способствуют костной регенерации при остеомиелите.

Заключение. Методический подход к лечению гнойно-септических воспалений, осложнённых потерей костной ткани, с использованием имплантатов с комплексной лекарственной функцией, следует считать перспективным.