Начальные этапы дистракционного остеогенеза



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье проведен анализ данных литературы, посвященных исследованию дистракционного остеогенеза. Согласно современным представлениям о механизмах репаративной регенерации при дистракционном остеосинтезе основными факторами, запускающими репаративную регенерацию, являются искусственно создаваемый тканевой «дефицит» и воздействие напряжения растяжения на сосудистую сеть, сформировавшуюся в латентный период. Последовательное локальное воздействие факторов роста и других пептидных регуляторов обеспечивает достаточный уровень репаративного остеогенеза в течение всего периода дистракции. Объем и качество новообразованной костной ткани зависят от пространственно-временных характеристик дистракции и резервных возможностей конкретного индивидуума.

Об авторах

С. П Миронов

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России, Москва, РФ

академик РАН и РАМН, директор ЦИТО им. Н.Н. Приорова

Н. П Омельяненко

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России, Москва, РФ

доктор мед. наук, проф., зав. отделением соединительной ткани с группой клинической генетики

Игорь Николаевич Карпов

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России, Москва, РФ

Email: igorkarpoff@mail.ru
канд. мед. наук, старший науч. сотр. отделения лучевой диагностики; Тел.:+7 (916) 611-97-58. 127299, Москва, ул. Приорова, д. 10, ЦИТО

А. В Иванов

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России, Москва, РФ

канд. мед. наук, вед. науч. сотр. отделения детской ортопедии

А. В Хлыстова

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России, Москва, РФ

врач травматолог-ортопед детской поликлиники

Список литературы

  1. Илизаров Г.А. Основные принципы чрескостного компрессионного и дистракционного остеосинтеза. Ортопедия, травматология и протезирование. 1971; 11: 7-15.
  2. Ilizarov G.A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues. Part I: the influence of stability of fixation and soft-tissue preservation. Clin. Orthop. Relat. Res. 1989; 238: 249-81.
  3. Ilizarov G.A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues. Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clin. Orthop. Relat. Res. 1989; 239: 263-85.
  4. Ilizarov G.A. The transosseous osteosynthesis. Theoretical and clinical aspects of the regeneration and growth of tissue. New York: Springer; 1992.
  5. Омельяненко Н.П., Миронов С.П., Денисов-Никольский Ю.И., Матвейчук И.В., Карпов И.Н. Репаративная костная регенерация. В кн. Актуальные проблемы теоретической и клинической остеоартрологии. М.: ОАО «Типография «Новости»; 2005: 239-71.
  6. Лаврищева Г.И., Штин В.П. Особенности репаративных процессов при дистракционном остеосинтезе. В кн.: Труды III Всесоюзного съезда травматологов-ортопедов. М.: ЦИТО; 1976: 13-15.
  7. Kojimoto H., Yasui N., Goto T., Matsuda S., Shimomura Y. Bone lengthening in rabbits by callus distraction. The role of periosteum and endosteum. J. Bone Joint Surg. 1988; 70B: 543-9.
  8. Aronson J., Good B., Stewart C.M., Harrison B., Harp J. Preliminary studies of mineralization during distraction osteogenesis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1990; 250: 43-9.
  9. Choi I.H., Ahn J.H., Chung C.Y., Cho T.J. Vascular proliferation and blood supply during distraction osteogenesis: a scanning electron microscopic observation. J. Orthop. Res. 2000; 18: 698-705.
  10. Aronson J. The biology of distraction osteogenesis. In: Maiocchi A.B., Aronson J., eds. Operative principles of Ilizarov. Fracture treatment, nonunion, osteomyelitis, lengthening, deformity correction. Baltimore: Williams and Wilkins; 1991: 42-52.
  11. Aronson J. Experimental and clinical experience with distraction osteogenesis. Cleft. Palate Craniofac. J. 1994; 131: 473-81.
  12. Aronson J. Temporal and spatial increases in blood flow during distraction osteogenesis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1994; 301: 124-31.
  13. Aronson J., Harp J.H. Mechanical forces as predictors of healing during tibial lengthening by distraction osteogenesis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1994; 301: 73-9.
  14. Delloye C., Delefortrie G., Coutelier L., Vincent A. Bone regenerate formation in cortical bone during distraction lengthening. An experimental study. Clin. Orthop. Relat. Res. 1990; 250: 34-42.
  15. Ganey T.M., Klotch D.W., Sasse J., Ogden J.A., Garcia T. Basement membrane of blood vessels during distraction osteogenesis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1994; 301: 132-8.
  16. Schenk R.K., Gachter A. Histology of distraction osteogenesis. In: Brighton C.T., Friedlaender G.E., Lane J.M., eds. Bone formation and repair. Illinois: AAOS; 1994: 387-94.
  17. Shearer J.R., Roach H.I., Parsons S.W. Histology of a lengthened human tibia. J. Bone Joint Surg. 1992; 74B: 39-44.
  18. Vauhkonen M., Peltonen J., Karaharju E., Aalto K., Alitalo I. Collagen synthesis and mineralization in the early phase of distraction bone healing. Bone Miner. 1990; 10 (3): 171-81.
  19. Yasui N., Sato M., Ochi T., Kimura T., Kawahata H., Kitamura Y., Nomura S. Three modes of ossification during distraction osteogenesis in the rat. J. Bone Joint Surg. 1997; 79B: 824-30.
  20. Li G., Virdi A.S., Ashhurst D.E., Simpson A.H., Triffitt J.T. Tissues formed during distraction osteogenesis in the rabbit are determined by the distraction rate: localization of the cells that express the mRNAs and the distribution of types I and II collagens. Cell. Biol. Int. 2000; 24: 25-33.
  21. Лаврищева Г.И., Михайлова Л.Н. Репаративная регенерация кости. В кн.: Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций: Руководство АМН СССР. М.: Медицина; 1987: 154-85.
  22. Aronson J., Shen X.C., Gao G.G., Miller F., Quattlebaum T., Skinner R.A. et al. Sustained proliferation accompanies distraction osteogenesis in the rat. J. Orthop. Res. 1997; 15: 563-9.
  23. Cho T.J., Kim J.A., Chung C.Y., Yoo W.J., Gerstenfeld L.C., Einhorn T.A., Choi I.H. Expression and role of interleukin-6 in distraction osteogenesis. Calcif. Tissue Int. 2007;80 (3): 192-200.
  24. Cho T.J., Choi I.H., Chung C.Y., Park S.S., Park Y.K. Temporal and spatial expression of bone morphogenetic protein-2 and -4 mRNA in distraction osteogenesis and fracture healing. J. Korean Orthop. Assoc. 1998; 33: 595-605.
  25. Cho T.J., Choi I.H., Chung C.Y., Yoo W.J., Sung H.Y. Expression of vasculoendothelial growth factor in distraction osteogenesis of rat tibia. J. Korean Orthop. Res. 2001; 4: 114-20.
  26. Choi I.H., Shim J.S., Seong S.C., Lee M.C., Song K.Y., Park S.C., Chung C.Y. Effect of the distraction rate on the activity of the osteoblast lineage in distraction osteogenesis of rat’s tibia. Bull. Hosp. Jt Surg. 1997; 56: 34-40.
  27. Li G., Simpson A.H., Kenwright J., Triffitt J.T. Assessment of cell proliferation in regenerating bone during distraction osteogenesis at different distraction rates. J. Orthop. Res. 1997; 15: 765-72.
  28. Choi I.H., Chung C.Y., Cho T-J., Yoo W. Angiogenesis and mineralization during distraction osteogenesis. J. Korean. Med. Sci. 2002; 17: 435-47.
  29. Омельяненко Н.П., Илизаров Г.А., Стецула В.И. Регенерация костной ткани. В кн.: Шапошников Ю.Г., ред. Травматологии и ортопедия: Руководство для врачей. т. 1. М.: Медицина; 1997: 393-481.
  30. Danis A. Mechanism of bone lengthening by the Ilizarov technique. Bull. Mem. Acad. R. Med. Belg. 2001; 156 (1-2): 107-12.
  31. Carter D.R., Beaupre G.S., Giori N.J., Helms J.A. Mechanobiology of skeletal regeneration. Clin. Orthop. Relat. Res. 1998; 355: S41-55.
  32. Aronson J., Harrison B.H., Stewart C.L., Harp J.H. Jr. The histology of distraction osteogenesis using different external fixators. Clin. Orthop. Relat. Res. 1989; 241: 106-16.
  33. Aldegheri R., Volino C., Zambito A., Tessari G., Trivella G. Use of ultrasound to monitor limb lengthening by callotasis. J. Pediatr. Orthop. 1993; 2: 22-7.
  34. Villars F., Guillotin B., Amedee T., Dutoya S., Bordenave L., Bareille R., Amedee J. Effect of HUVEC on human osteoprogenitor cell differentiation needs heterotypic gap junction communication. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2002; 282: C775-C785.
  35. Reilly T.M., Selders R., Luchetti W., Brighton C.T. Similarities in the phenotypic expression of pericytes and bone cells. Clin. Orthop. Relat. Res. 1998; 346: 95-103.
  36. Trueta J. The role of the vessels in osteogenesis. J. Bone Joint Surg. 1963; 45B: 402-18.
  37. Русаков А.В. Патологическая анатомия болезней костной системы. М.: Медгиз; 1959.
  38. Asahara T., Murohara T., Sullivan A., Silver M., van der Zee R., Li T., Witzenbichler B., Schatteman G., Isner J.M. Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis. Science. 1997; 275: 964-7.
  39. Isner J.M., Kalka C., Kawamoto A., Asahara T. Bone marrow as a source of endothelial cells for natural and iatrogenic vascular repair. Ann. N Y Acad. Sci. 2001; 953: 75-84.
  40. Jarka D.E., Nicholas R.W., Aronson J. Effect of methotrexate on distraction osteogenesis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1998; 354: 209-15.
  41. Sato M., Ochi T., Nakase T., Hirota S., Kitamura Y., Nomura S., Yasui N. Mechanical tension-stress induces expression of bone morphogenetic protein (BMP)-2 and BMP-4, but not BMP-6, BMP-7, and GDF-5 mRNA, during distraction osteogenesis. J, Bone Miner. Res 2000; 14: 1084-95.
  42. Li G., Berven S., Simpson H., Triffitt J.T. Expression of BMP-4 mRNA during distraction osteogenesis in rabbits. Acta Orthop. Scand. 1998; 69: 420-5.
  43. Rauch F., Lauzier D., Croteau S., Travers R., Glorieux F.H., Hamdy R. Temporal and spatial expression of bone morphogenetic protein-2, -4, and -7 during distraction osteogenesis in rabbits. Bone. 2000; 27: 453-9.
  44. Farhadieh R.D., Dickinson R., Yu Y., Gianoutsos M.P., Walsh W.R. The role of transforming growth factor-beta, insulin-like growth factor I, and basic fibroblast growth factor in distraction osteogenesis of the mandible. J. Craniofac. Surg. 1999; 10: 80-6.
  45. Farhadieh R.D., Gianoutsos M.P., Dickinson R., Walsh W.R. Effect of distraction rate on biomechanical, mineralization, and histologic properties of an ovine mandible model. Plast. Reconstr. Surg. 2000; 105: 889-95.
  46. Liu Z., Luyten F.P., Lammens J., Dequeker J. Molecular signaling in bone fracture healing and distraction osteogenesis. Histol. Histopathol. 1999; 14 (2): 587-95.
  47. Steinbrech D.S., Mehrara B.J., Rowe N.M., Dudziak M.E., Luchs J.S., Saadeh P.B. et al. Gene expression of TGF-beta, TGF-beta receptor, and extracellular matrix proteins during membranous bone healing in rats. Plast. Reconstr. Surg. 2000; 105: 2028-38.
  48. Tavakoli K., Yu Y., Shahidi S., Bonar F., Walsh W.R., Poole M.D. Expression of growth factors in the mandibular distraction zone: a sheep study. Br. J. Plast. Surg. 1999; 52: 434-9.
  49. Cillo J.E. Jr, Gassner R., Koepsel R.R., Buckley M.J. Growth factor and cytokine gene expression in mechanically strained human osteoblast-like cells: implications for distraction osteogenesis. Oral. Surg. Oral. Med. Oral. Pathol. Oral. Radiol. Endod. 2000; 90 (2): 147-54.
  50. Meyer U., Meyer T., Wiesmann H.P., Stratmann U., Kruse-Losler B., Maas H., Joos U. The effect of magnitude and frequency of interfrag-mentary strain on the tissue response to distraction osteogenesis. J. Oral. Maxillofac. Surg. 1999; 57: 1331-9.
  51. Meyer U., Wiesmann H.P., Meyer T., Schulze-Osthoff D., Jasche J., Kruse-Losler B., Joos U. Microstructural investigations of strain-related collagen mineralization. Br. J. Oral. Maxillofac. Surg. 2001; 39: 381-9.
  52. Richards M., Kozloff K.M., Goulet J.A., Goldstein S.A. Tissues formed during distraction osteogenesis in the rabbit are determined by the distraction rate: localization of the cells that express the mRNAs and the distribution of types I and II collagens. J. Bone Miner. Res. 2000; 15: 982-9.
  53. Wang G.L., Jiang B.H., Rue E.A., Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular O2 tension. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995; 92: 5510-4.
  54. Fan L., Li J., Yu Z., Dang X., Wang K. The hypoxia-inducible factor pathway, prolyl hydroxylase domain protein inhibitors, and their roles in bone repair and regeneration. Biomed. Res Int. 2014; 2014: 239356.
  55. Adams J.M., Cory S. The Bcl-2 protein family: Arbiters of cell survival. Science. 1998; 281 (5381): 1322-6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2015


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-76249 от 19.07.2019.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах