OTsENKA BIOSOVMESTIMOSTI OSTEOZAMEShchAYuShchIKh MATERIALOV S MEZENKhIMNYMI STROMAL'NYMI KLETKAMI DLYa PLASTIKI DEFEKTOV PRI KOSTNOM TUBERKULEZE

Abstract



Введение. Среди всех локализаций туберкулеза костно-суставной туберкулез выявляется у 10% заболевших. На месте поражения микобактериями развивается воспалительная реакция, приводящая к образованию полости. При санировании формируется фиброзная ткань, недостаточно приспособленная к выдерживанию нагрузок. Сотрудниками отделения фтизиоостеологии и ортопедии СПб НИИФ были проведены исследования по экспериментальному обоснованию ряда остеозамещающих материалов в хирургии костно-суставного туберкулеза [1, 2]. Однако опыт по использованию материалов выявил необходимость дополнительной стимуляции регенерации костной ткани. Мультипотентные мезенхимные стро-мальные клетки (ММСК) костного мозга обладают рядом свойств, влияющих на эффективность регенеративных процессов. Показана способность ММСК к дифференцировке в остеогенном направлении, миграции к местам повреждения, стимуляции пролиферации местных стволовых клеток, усилению ангиогенеза, противовоспалительному и антифибротическому действию [3]. Использование тканеинженерных эквивалентов кости (ТИЭК), состоящих из остеозамещающего биоматериа ла и ММСК может оказаться перспективным методом в восстановительной хирургии костной ткани. Цель работы - оценить биосовместимость остеозамещающих материалов для клеток остеогенной природы с целью последующего использования в составе ТИЭК для пластики дефектов костного туберкулеза. Материалы и методы исследования. Первичную культуру ММСК костного мозга новорожденного кролика культивировали в питательной среде aMEM (Sigma, США) с 10% СЭК (Hyclone, США). Для получения культуры клеток с остеогенными свойствами ММСК 45 пассажа помещали в остеогенную дифференцировоч-ную среду StemPro Osteogenesis Differentiation Kit (Life Technologies, США) на 5 суток В качестве биоматериалов для ТИЭК исследовали: стеклокристаллический биоситалл силикоалюмофосфат-ной группы Биосит-Ср «Элкор» (Элкор, Санкт-Петербург); кристаллический сульфат кальция, содержащий 4%-й тобрамицин Osteoset T (Wright Medical Technology, USA); децеллюризованный матрикс бычьей кости Orthoss (Geistlich, Germany) 214 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2016 г., ТОМ 16, № 4 и коллаген-гидроксилапатитовый композит ЛитАр (Самара, Россия). Биосовместимость материала для клеток оценивали методами: 1) сканирующей электронной микроскопии после нанесения клеточной суспензии на образцы; при инкубации в течение 1 суток оценивали способность остеоцитов к прикреплению и распластыванию на поверхности материалов, при инкубации в течение 7 суток - наличие клеток и их состояние; 2) колориметрии на основе МТТ-теста (выявление активности митохондрий у жизнеспособных клеток) после инкубации клеток в экстрактах материалов. Экстракты подготавливались в соответствии с ГОСТ ISO 10993.5-2011. После 1-суточной инкубации клеток в высокой плотности посева в экстрактах материалов проводили количественную оценку жизнеспособных клеток по отношению к контролю, что позволяло судить о цитотоксичности материалов. После 7-суточной инкубации клеток в низкой плотности посева в экстрактах материалов оценивали пролиферативную активность клеток. Результаты и их обсуждение. Проведенные исследования продемонстрировали, что ММСК, дифференцированные в остеогенном направлении, в течение 1 суток прикреплялись к поверхности гранул Биосит Ср-«Элкор» и распластывались. Через 7 суток инкубации на материале можно было наблюдать формирование монослоя. Оценка цитотоксичности экстракта материала с помощью МТТ-теста выявила 99,91 ±13,1% жизнеспособных клеток. Пролиферативная активность также не отличалась от контроля (103,08±3,6%). На поверхности материала Osteoset T в течение 1 суток клетки прикреплялись, распластывались и располагались в виде монослоя. Однако на снимках СЭМ, сделанных после 7-суточной инкубации, можно было видеть лишь отдельные гипертрофированные клетки. На поверхности материала Orthoss после инкуации в течение 1 суток наблюдали единичные адгезировавшие остеогенные клетки с небольшими филоподиями, а через 7 суток - отдельные округлые клетки. Среди пластин композита ЛитАр наблюдали клеточные конгломераты на обоих сроках исследования. Жизнеспособность и пролиферативная активность остеогенных клеток на этих трех материалах составляли от 40 до 60% по отношению к контролю. Заключение. Обобщая полученные результаты, можно заключить, что наибольшей биосовместимостью обладает материал Биосит-Ср «Элкор». Среди исследованных материалов целесообразнее использовать его в качестве носителей для остеогенных клеток при создании ТИЭК.

E S Kas'yanova

Email: k_elisa@bk.ru

S A Aleksandrova

M S Serdobintsev

  1. Сердобинцев М. С., Кафтырев А. С., Бердес А. И., Луцкая О. Л. Пластика дефектов кости остеозамещающими материалами в хирургии туберкулезного коксита (клиникоэкспериментальное исследование) // Медицинский альянс.- 2014.- № 1. С. 31-36.
  2. Экспериментальное обоснование применения ксенотрансплантата Orthoss в хирургии костно-суставного туберкулеза / Сердобинцев М. С., Лобач В. Ю., Кафтырев А. С., Виноградова Т. И., Заболотных Н. В., Витовская М. Л., Луцкая О. Л., Искровский С. В. // Туберкулез и болезни легких.- 2015.- № 6. С. 135.
  3. Prockop D. J., Kota D. J., Bazhanov N., Reger R. L. Evolving paradigms for repair of tissues by adult stem/progenitor cells (MSCs) // J. Cell. Mol. Med.- 2010.- Vol. 14 (9). P. 2190-2199.

Views

Abstract - 12

PDF (Russian) - 0

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2016 Kas'yanova E.S., Aleksandrova S.A., Serdobintsev M.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies